Стенд для испытания автогрейдера Советский патент 1991 года по МПК G01M17/00 E02F3/76 

Изобретение относится к испытательной технике и быть ьсполь- зовано при испытаниях автогрейдеров .

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей стенда и ускорение испытаний автогрейдера при приемочном контроле.

На фиг. 1 изображен стенд, общий вид, на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - кинематическая схема стеда, на фиг. 4 - гидравлическая схема стенда, на фиг. 5 - пневматическая схема стенда.

i

Стенд для испытаний автогрейдера,

включающего остов и отвал, содержит раму 1 с проездными балками 2S ограничители 3 и 4 продольного и поперечного перемещения автогрейдера. На раме 1 смонтированы колесные модули 5 под установку каждого колеса 6 ав- тогрейдера. Стенд имеет устройство 7 измерения тягового усилия, установленное с возможностью взаимодействия с отвалом 8 автогрейдера, размещенные в проездных балках 2 подвижные платформы 9 с гидроцилиндрами 10 их перемещения, имеющими электрогидравлическое управление и регистрирующую аппаратуру 11, выполненную в виде пе чающего устройства. Стенд снабжен размещенными на каждом колесном модуле 5 блоками 12 беговых барабанов, блоками 13 управляемых электрогидрав лячески гидронагруасателей, инерционными блоками 14, блоком 15 кинемати ческой синхронизации, пригрузочным механизмом 16 и информационно-управляющей системой. Блок 15 входными валами связан с выходными валами блоков 12, а выходными валами блок 15 соединен с входными валами блоков 14, выходные валы которых соединены с входными валами блоков 13. Механиз 16 имеет привод с электропневматическим управлением и установлен с воз- можностыо взаимодействия с остовом автогрейдера по вертикали, проходящей в зоне центра.масс автогрейдера. Информационно-управляющая система имеет датчики 17 контроля параметров автогрейдера, информационное табло 18, компьютер 19 и измерительно-управляющий блок 20. Компьютер 19 одним выходом связан с регистрирующей аппаратурой, другой выход которого связан с входом измерительно-управляющего блока 20. Входы блока 20 связаны также с выходами датчиков 17. Выходы блока 20 связаны с входом компьютера 19, с информационным табло 18, с электрическими элементами управления блоков 13, с при- водбм пригруэочного механизма 16 и с приводом подвижных платформ 9.

o 5 0 0 0 5 0

5

5

Устройство 7 измерения тягового усилия выполнено из тяговых гидроцилиндров 21, напорной и сливной гидролиний 22 и 23, электрогидрораспреде- лителя 24 и гидроэамков 7.5, подключенных к рабочим полостям тяговых гидроцилиндров 12 и к гидрораспреде - лктелю 24. Электрогидрораспределитель 24 выполнен с возможностью сообщения в рабочих позициях его золотника по- ,лостей тяговых гидроцилиндров 21 с напорной и сливной гидролкниями 22 и 23.

Стенд снабжен дугообразными направляющими 26, размещенными в передней части рамы 1 стенда в горизонтальной плоскости с центром дуги расположенным на продольной оси стенда, подвижной тележкой 27s, установленной в дугообразных направляющих 26 с возможностью ее симметричного перемещения в обе стороны от продольной оси стенда, и электроуправляемым узлом 28 тележки на продольной оси стенда, связанным с измерителъно управляк щим блоком 20.

Измерительно-управляющий блок 20 снабжен замыкающим контактом 29 тг/ч- ного управления и переключателем 30 режима работы информационно-управляющей системы с азтоматкчс.сксго управления на ручное.

Блок 15 кинематической синхронизации выполнен в виде зу чзтых передач. Блоки 13 управляемы:: гчдронагру- жателей выполнены из сообщеЕ«ных гид - ролиниями 31 к 32 насосов 33 и элакт- роуправляемых регулируемых гкдрокла- паков 34 и 35 s последовательно соединенных между собой,

Пригрузочиый механизм 16 выполнен в виде набора rpysoBj а привод выполнен из пневмоцил ш.- -в 36 одностороннего действия, установленных с вдзможностью взаимодействия их штоков с набором грузов в процессе при- грузки, злектропневмораспределителя

37и одностороннего регулируемого пневмодросселя 38, подключенного к рабочим полостям пневмоцшшндров 36 и к электропневмораспределителю 37, выполненному с возможностью сообщения в средней позиции его золотника рабочих полостей пневмоцшшндров 36 через односторонний пневмодроссель

38с атмосферой.

В пригрузочном механизме 16 выполнено отверстие для захвата груза

5164

ехнологическим крюком 39, установленным на остове автогрендера и на его отвале 8. Подвижные платформы 9 перемещаются гидроцилиндрами 10 в направляющих 40. Питание гидроцилиндров 10 осуществляется от насоса

41через электрогидрораспределители

42и 43 и односторонние регулируемые дроссели 44. Питание управляемых гид- ронагру жателей осуществляется от насоса 45. Отключение гидронагружате- лей от стенда осуществляется пневмо- цилиндрами 46, управляемыми электро- пневмораспределителем 47. Блок 15 кинематической синхронизации состоит из цилиндрических зубчатых передач

48 и конических зубчатых передач 49, кинематически связанных между собой.

Стенд для испытания автогрейдеров работает следующим образом.

В соответствии с заданным алгоритмом испытаний, заложенным в виде программы в компьютер 19, по команде от блока 20 на информационном табло 18 загорается надпись Въезд. Управляемый машинистом автогрейдер въезжает на проездные балки 2 и останавливается передними колесами 6 на подвижных платформах 9 по команде Стоп которая реализуется за счет сигнала от датчика 17, связанного с подвижной платформой 9.

Одновременно блок 20 подает команду на запуск насоса 41. После остановки автогрейдера на платформах 9 от блока 20 идет команда на включение электрогидрораспределителя 42, а на табло 18 появляется надпись Передний мост вправо. Левая по ходу автогрейдера платформа 9 поднимается гидроцилиндром 10, при этом происходит изменение угла наклона переднего моста автогрейдера в поперечной вертикальной плоскости последнего. Если сборка переднего моста осуществлена правильно, то при наклоне его на заданный угол оба передних колеса не отрываются от опорной поверхности. Если угол наклона переднего моста меньше заданного, то при расчетной величине подъема платформы 9 под левым передним колесом 6 правое переднее колесо 6 оторвется от правой платформы 9, что зафиксируется датчиком 17. Информация об отрыве или , неотрыве колеса от опорной поверхности от датчика поступает в блок 20 и компьютер 19, в памяти которого хра336

нится значение заданного техническими условиями (ТУ) угла наклона переднего моста. В блоке 20 сравниваются фактическое значение угла наклона с заданным и результаты сравнения передаются в компьютер 19, который анализирует их и подает команду на печатающее устройство 11.Если фактическнй угол наклона переднего моста равен или больше заданного, то печатающее устройство распечатает в протоколе приемосдаточных испытаний Соответствует Если угол накло5 на меньше заданного, то в распечатке протокола появится запись Не соответствует ТУ. В том случае, если контролируемый параметр соответствует заданному, блок 20 подает команду

0 на электрогидрораспределитель 42, золотник которого переключается в положение, обеспечивающее опускание левой платформы 9 в исходное положение. Левая платформа 9 плавно опус5 кается в исходное положение за счет дросселирования рабочей жидкости на дросселе 44. Далее блок 20 подает команду на включение электрогидрораспределителя 43 в позицию, обеспе- Q чивающую подъем правой платформы 9, а на табло высвечивается надпись Передним мост влево и контроль наклона моста влево происходит так же, клк и при наклоне вправо. Если же угол наклона моста вправо не соответствует заданному, то следующие команды на управление элементами стенда и на табло не подаются. В этом случае в зависимости от конкретных условии производства может быть принято решение о прекращении испытаний и отправке автогрейдера в цех на устранение неисправности либо о продолжении испытаний с последующим устранением всех выявленных в процессе испытаний неисправностей. Для продолжения испытаний после выявленной неисправности машинист автогрейдера должен нажать кнопку (не пока- Q зана) переносного пульта в кабине, связанного с компьютером 19, в программу которого заложена в случае такого обращения подача команды на проведение следующего вида испытаний. Это относится ко всем последующим ви5

0

5

5

дам испытавши;

Следующим видом испытаний является проверка углов качания балансирной тележки. Для этого на табло 18 появляется команда Вперед, а после наезда передними колесами балансир- ной тележки на платформы 9 на табло появляется команда Стоп. Далее происходит (за счет включения обоих электрогидрораспределителей 42 и 43) одновременный подъем обеих платформ 9. Контроль соответствия заданному значению производится с помощью датчиков 17 по отрыву задних колес балансирной тележки. На табло 18 горит надпись Наклон балансира назад „После возврата тележки в исходное положение на табло 18 по команде от блока 20 появляется надпись Вперед. Машинист автогрейде- ра продвигает его вперед до наезда задних колес балансирной тележки на платформы 9. После команды на табло 18 Стоп и остановки автогрейдера идет команда на подъем платформы 9 с одновременным появлением надписи на табло Наклон балансира вперед.Контроль соответствия угла наклона балан сирной тележки заданному значению производится по отрыву передних коле балансирной тележки.

После возврата платформ 9 в исходное положение по программе от компьютера 19 через блок 20 на табло 18 поступают команды машинисту Въезд на беговые барабаны и Поднять навесное оборудование. Одновременно от блока 20 поступают команды на включение подпиточного насоса 45 и на электропневмораспределитель 47 на включение пневмоцилиндрами 46 муфт сцепления насосов 33 блоков 13 управляемых гидронагружателей с инерционными блоками 14. Автогрейдер с поднятым навесным .обрудованием (чтобы не повредить установленные на стенде узлы и аппаратуру) въезжает на блоки

12беговых барабанов. После въезда автогрейдера в соответствии с программой подается команда на включени электромагнитов гидроклапанов 34 и 35, причем включение электромагнитов осуществляется в различных комбинациях, что соответствует различным режимам нагружения насосов 33 блоков

13управляемых гидронагружателей. Машинист автогрей ера при работающем двигателе с различной подачей топлива переключает передачи по командам с табло 18, колеса 6 автогрейдера вращают блоки 12 и через блок 15 кине

0

5

0

5

0

5

0

5

матической синхронизации вращают с одинаковой частотой инерционные блог ки 14 и валы насосов 33. Каждый из трех насосов 33 в зависимости от направления вращения подает по гидролиниям 31 или 32 рабочую жидкость к гидроклапанам 34, а. затем и к гидроклапанам 35.

В зависимости от величины настройки гидроклапанов 34 и 35 и их состояния (открыты или закрыты) на каждом блоке 15 появляется свой момент сопротивления движению автогрейдера. Этот момент при соответствующем подборе гидроклапанов 34 и 35 и рабочих объемов насосов 33 может ступенчато изменять нагрузку на трансмиссии автогрейдера от 0 до 100%. Таким образом осуществляется режим обкатки автогрейдера в соответствий с заданной программой испытаний. При этом .на табло 18 через определенные промежутки времени, задаваемые таймером, высвечиваются команды Первый режим обкатки, Второй режим обкатки и т.д.

После завершения обкатки на табло 18 появляется команда машинисту Конец обкатки, а-на стенд поступает команда на отключение блоков 13 гидронагружателей. После отключения блоков 13 гидронагружателей в соответствии с программой на табло 18 последовательно высвечиваются команды машинисту на проверку скоростей движения автогрейдера вперед и назад на всех передачах. Величины передач измеряются датчиками 17 скорости, установленными на валах беговых барабанов. Во избежание съезда автогрейдера с блоков 12 беговых бараба- нов отвал 8 опускается вллз и упирается в ограничитель 3 г одольнрго перемещения.

После замера скоростей движения определяется путь выбега автогрейдера. Для этого автогрейдер разгоняют до скорости 30 и переводят рычаг переключения передач в нейтраль. Датчик 17 фиксирует начало замедления движения авто рейдера и по числу оборотов беговых барабанов определяется путь автогрейдера до его полной остановки.

Таким образом проверяется основное и резервное торможение автогрейдера с той разницей, что после достижения скорости 30 км/ч машинист

916

нажимает на педаль тормоза. В первом случае на табло 18 появляется команда Выбег, в последующих случаях - Основное торможение и Резервное торможение.

Следующей операцией в соответствии с алгоритмом испытаний является проверка угла складывания рамы для автогрейдеров с шарнирно-сочлененной рамой. Для этого бульдозерный отвал автогрейдера опирается на подвижную тележку 27 и передний мост автогрейдера вывешивается. На электропневмо- распределитель 37 от блока 20 поступает сигнал на включение его золотника в среднюю позицию. Рабочая полость пневмоцилиндра узла 28 фиксации сообщается с атмосферой и происходят втягивание штока пневмоцилиндра и расфиксация подвижной тележки 27. На табло 18 высвечивается надпись Складывание рамы. Машинист управляет складыванием рамы, при этом тележка 27 перемещается вместе с рамой автогрейдера по направляющим 26 и с помощью датчика 17 перемещения контролируется угол складывания рамы.

После проверки угла складывания рамы электропневмораспределитель 37 переключается в правую позицию и проверяются величины перемещений бульдозерного отвала и рыхлителя, прчем во время вывешивания автогрейдер на этом оборудовании по величине просадки штоков соответствующих гидроцилиндров рабочего оборудования определяется внутренняя герметичность гидросистемы.

По окончании указанных операций поступает команда на включение блоко 13 гидронагружателей для того, чтобы предотвратить проворачивание беговых барабанов при съезде с них автогрейдера. На табло 18 появляется команда машинисту Назад. Автогрейдер с поднятым отвалом 8 съезжает на раму 1 и, манипулируя отвалом 8, упирается в устройство 7 измерения тягового усилия, при этом технологический крюк 39 заходит в отверстие для захвата груза, выполненное в пригрузочном механизме 16.

После установки по команде от блока 20 (по команде, заложенной в компьютер 19) штоков тяговых гидроцилиндров 21 в среднее положение (путем включения в одну из рабочих пози5

3J610

ций электрогидрораслределитспя 24 с последующим перемещением его золотника в нейтральную позицию на табло 18 появляется надпись Стояночные тормоза. Машинист включает стояночные тормоза и через определенный промежуток времени электрогидрораспределитель 24 включается в позицию, в которой напор- ная гидролиния 22 сообщается с поршневыми полостями тяговых гидроцилиндров 21, при этом в поршневых полостях возрастает давление до величины стра- гивания автогрендера с места (провора- 5 чивания колес). Этот момент отмечается датчиком 17 поворота колеса (или продольного перемещения автогрепдера) и в этот же момент фиксируется давление в поршневых полостях тяговых гид- 20 роцилиндров 21 датчиками 17 давления. В программу компьютера 19 заложен пересчет давления в усилие на штоках и далее в скатывающее усилие, соответствующее определенному углу накло- 25 на. Рассчитав угол наклона автотрен- дера, при котором последний начинает двигаться, компьютер сравнивает полученное значение с заданным и выдает на регистрирующую аппаратуру 11 коман- 30 ДУ на распечатку соответствия или несоответствия контролируемого параметра заданному. Штоки тяговых гидроцилиндров 21 переводятся в среднее положение, а золотник электрогидро- распределителя 24 переводится в нейт- 35 раль. Затем компьютер 19 чере.з блок 20 подает команды на выполнение последующих операций в соответствии с программой. На табло 18 высвечивается надпись Отключить стояночные тормоза и через определенный интервал времени - Максимальная тяга. По этой команде машинист включает первую передачу движения вперед (при этом

.с технологический крюк 39 входит в 4Ь

зацепление с пригрузочным механизмом

16) и при максимальной подаче топлива в двигатель упирается отвалом 8 в устройство 7 измерения тягового TQ усилия. По давлению в поршневых полостях тяговых г идроцилиндров 21, запертых гидрозамками 25, измеряется тяговое усилие. Если наступает буксование колес автогрейдера, а фактическое тяговое усилие не достигает заданного, то это означает, что или тяговые характеристики автогрейдера не соответствуют заданным, или недостаточно сцеплены колеса с опорной

40

Ч1

поверхностью (например, в результате замасливания или загрязнения). В этом случае компьютер 19, проанализировав ситуацию, через блок 20 подает команду на переключение члектропнек- мораспределителя 37 из предварительн включенной перед определением тяги левой позиции его золотника в правую позицию. При этом воздух из рабочих полостей пневмоцилиндров 36 медленно стравливается через пневмодроссель 38 в атмосферу и грузы пригрузочного механизма постепенно опускаются, придавливая автогрейдер к опорной поверхности. В результате сцепные свойства автогрейдера повышаются и автогрейдер либо развивает требуемую тягу, либо наступает глушение двигателя, что свидетельствует о недостаточности ттгового усилия. Глушение двигателя контролируется по падению частоты вращения его коленчатого вала. Вся операция измерения тягового усилия длится определенный промежуток времени, например 30 с, после чего, если тяговое усипие соответствует заданному, на табло 18 появляется команда Конеи тяги, а элект- ропневмораспределитель 37 переключается в левую позицию, штоки гидроцилиндров 36 поднимают грузы пригрузочного механизма 16 и машинист отводит автогрейдер от места расположения Пригрузочного механизма 16. Затем подается команда на включение электропневмораспределителя 37 в правую позициюs грузы опускаются и в дальнейших испытаниях не участвуют. Если же величина тягового усилия не соответствует заданной, то для перехода к следующей операции машинист должен нажать кнопку переносного пульта.

Затем последовательно проверяются геометрические параметры автогрейдера: подъем и опускание отвала и его выдвижение вправо и влево, вынос тяговой рамы, изменение углов захвата резания и срезаемого откоса отвала 8, наклон и поворот колес автогрейдера. Контроль осуществляется датчиками 17, представляющими в этом случае конечные выключатели либо, например, фотоэлектрические системы, и соответствующая информация распечатывается в протокол испытаний.

В процессе испытаний постоянно контролируются аналоговыми датчиками

316и

дявление масла в двигателе, давление рабочей жидкости в гидросистеме, дав- лениз воздуха в тормозной системе, частота вращения коленчатого вала двигателя, температ ра воды и масла в двигателе и рабочей жидкости в гидросистеме. Эго информация от датчиков поступает на вторичные цифровые устройства (не показаны), установленные в специальном помещении для визуального контроля оператором.

После окончания всех видов испытаний, предусмотренных программой, на

5 табло высвечивается команда Подъем отвала и выезд. Автогрейдер съезжает со стенда и в случае успешного прохождения испытаний к его паспорту прикладывается распечатанный протокол

0 испытаний и автогрейдер отправляется к потребителю.

Таким образом, стенд для испытания автогрейдера обеспечивает проведение в строгой последовательности програм5 мы испытаний транспортного средства, при этом в процессе испытаний происходит сбор и автоматическая обработка информации, срг зу после окончания предыдущего ви;:а исП Л гний автомати0 чески подается команда машинисту на проведение последующего вида испытаний и команды на управление стендом. В результате pi смиряются эксплуатационные возможности стенда и ускоряется процесс испытания автогрейдера. Если по какому-либо параметру авто- грейдер не соответствует техническим условиям на Heio, то в соответствии с распечатанным протоколом испытаний

Q он отправляется на доработку. Это

приводит к повышению качества продукции .

Формула изо

е т е н и я

1. Стенд для испытания азтотрейде- ра, содержащий раму с проездными балками, ограничители продольного и поперечного перемещения автогрейдера,

смонтированные на раме колесные модули под установку каждого колеса автогрейдера, узел измерения тягового усилия, установленный с возможностью взаимодействия с отвалом автогрейдера, размещенные в проездных балках подвижные платформы с гидроцилиндрами их перемещения, имеющими электрогидравлическое управление, и регистрирующую аппаратуру, о т л и 131

чающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей стенда и ускорения испытания автогрейдера при приемочном контроле, он снабжен блоками беговых барабанов, размещенными на каждом колесном модуле, блоками электрогидравли- чески управляемых гидронагружателей инерционными блоками, блоком кинематической синхронизации, установленным с возможностью взаимодействия с остовом автогрейдера по вертикали, проходящей в зоне его центра масс, или с автогрендерным отвалом с приводным пригруэочным механизмом с электропневматическим управлением и информационно-управляющей системой при этом входные валы блока кинематической синхронизации связаны с выходными валами блоков беговых барабанов , а выходные валы - с входными валами инерционных блоков, выходные валы которых соединены с входными валами блоков управляемых гидронагружателей, а информационно-управляющая система выполнена из датчиков контроля параметров автогрейдера, из информационного табло, из компьютера, из регистрирующей аппаратуры, связанной с одним из выходов компьютера , и из измерительно-управляющего блока, входами связанного -с выходами датчиков контроля параметров автогрейдера и с другим выходом компьютера, а выходами - с входом компьютера, с информационным табло, с электрическими элементами управления блоками гидронагружателей, с приводом пригрузочного механизма и с электрическими элементами управления гидроцилиндров перемещения подвижных платформ, причем узел измерения тягового усилия выполнен из тяговых гидроцилиндров, из гидрораспределителя, из сливной и напорной гидролинии, и из гидрозамков, сообщенных с полостями тяговых гидроцилиндров с гидрораспределителем, выполненным с возможностью сообщения полостей тяговых гидроцилиндров с напорной и сливной гидролиниями.

JK,

2.Стенд по п. отличающийся Тем, что он снабжен дугообразными направляющими, размещенными в передней части рамы стенда и уста новленными в горизонтальной плоскости, с центром кривизны, расположенным на продольной оси стенда, подвижной тележкой, установленной в дугообразных

.,, направляющих с возможностью ее симметричного перемещения в обе стороны от продольной оси стенда, и электро- пневмоуправляемым узлом фиксации тележки на продольной оси стенда,

)5 связанным с измерительно-управляющим блоком.

3.Стенд попп. 1 и 2, отличающийся тем, что измерительно-управляющий блок имеет замыкающий

20 контакт ручного управления и переключатель режима работы информационно-управляющей системы с автоматического режима управления на ручное.

4.Стенд по пп. 1-3, о т л и ч а- 25 ю щ и и с я тем, что блок кинематической синхронизации выполнен в виде зубчатых передач.

5. Стенд по пп. 1-4, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что блоки управляемых гидронагружателей выполнены из сообщенных гидролиниями насосов и из электроуправляемых регулируемых гидроклапанов, последовательно соединенных между собой.

6. Стенд по пп. 1-5, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что пригрузочный механизм выполнен в виде наборов грузов, а его привод выполнен из пневмо- цилиндров одностороннего действия, установленных с возможностью взаимодействия их штоков с набором грузов в процессе пригрузки, из электропнев- мораспределителя и из одностороннего регулируемого пневмодросселя, подключенного к рабочим полостям пневмо- цилиндров и к электропневмораспреде- лителю, выполненному с возможностью сообщения в средней позиции его золотники рабочих полостей пневмоцилиндров через односторонний дроссель с атмосферой .

чО П

Г

г

-

vC

v

МГЬР

«

36

-36

-36

-36

-36

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет расширить эксплуатационные возможности стенда испытания автогрейдера и ускорить испытания последнего при приемочном контроле. Стенд содержит размещенные на каждом колесном мо дуле блоки (Б) беговых барабанов. Пригрузочный механизм имеет электропневматическое управление и установлен с возможностью взаимодействия с остовом по вертикали, проходящей в зоне центра масс, или с автогрей- ,дерным отвалом. Входные валы Б кинематической синхронизации связаны с выходными валами Б беговых барабанов, а выходные - с входными валами инерционных Б. Выходные валы инерционных Б соединены с входными валами Б управляемых гидронагружателей. Информационно-управляющая система имеет датчики контроля параметров автогрейдера, информационные табло, компьютер и измерительно-управляющий Б. Регистрационная аппаратура связана с одним из выходов компьютера. Входы измерительно-управляющего Б связаны с выходами датчиков контроля параметров автогрейдера и с другим выходом компьютера. Выходы информационно-управляющего Б связаны с входом компьютера, с табло, с элементами управления Б гидронагружателей приводами пригрузочного iмеханизма и подвижных платформ, установленных в проездных балках. Узел измерения тягового усилия выполнен из гидроцилиндров (ГЦ) с гидрораспределителем. Он выполнен с возможностью сообщения полостей ГЦ с напорной и сливной гидролиниями. Стенд обеспечивает проведение в строгой последовательности программы испытаний транспортного средства. При этом в процессе испытаний происходит сбор и автоматическая обработка информации. 5 з.п. ф-лы, 5 ил. «о (Л О Ј J СО со зэ

чЗ

кл

ЈЬ

fZ

лл

V

sj

28

W

ц

17