Стенд для диагностики объемных гидронасосов Советский патент 1991 года по МПК F04B51/00 F15B19/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению и испытательной технике, в частности к устройствам для безразборной диагностики насосов.

Целью изобретения является измерение неравномерности подачи объемных гидронасосов при изменении параметров гидравлической системы и имитации внешних воздействий,

На фиг. 1 представлен стенд для диагностики объемных гидронасосов, общий вид; на фиг. 2-4 - типовые неравномерности подачи объемных гидронасосов.

Стенд для диагностики объемных гидронасосов (фиг. 1) содержит резервуар 1 с рабочей жидкостью, установленный на выходе магистрали 2 слива, блок3 регуляторов параметров процесса, связанный с одной стороны с задающим устройством 4, а с другой стороны - с приводным двигателем 5 диагностируемого гидронасоса 6 с магистралью 7 нагнетания, функциональными системами резервуара 1 (нагревательными элементами, теплообменником, системой обеспечения заданного давления на входе в гидронасос 6 и другими, не показанными на фиг. У, а также с цепями обратной связи датчиков 8-10 параметров процесса соответственно объемного расхода, давления, температуры, установленных на магистрали 11 всасывания, и датчика 12 частоты вращения приводного двигателя 5. Датчики объемного расхода 8, давления 9, температуры 10 и частоты 12 вращения приводного двигателя 5 соединены одновременно электрическими связями соответственно с регистратором 17 и блоком 18 указывающих приборов. Стенд снабжен гидропульсатором 19, его приводным двигателем 20, управляемым блоком 3 регуляторов параметров процесса, а также датчиками 21, 22 соответственно выходных параметров гидропульсатора 19 - амплитуды перемещения плунжера гидропульсатора 19 и частоты вращения приводного двигателя гидропульсатора, соединенными электрическими связями 23 и 24 соответственно с регистратором, блоком указывающих приборов и блоком регуляторов параметров процесса. Выход 25 гидропульсатора 19 соединен крестовиной 26 с нагрузочной магистралью 27, на выходе которой находится система 28 гидравлических элементов (гасителей пульсаций, фильтров, клапанов, дросселей и т.д.), выходом (магистралью нагнетания) 7 гидронасоса 6 и датчиком 29 давления нагнетания, соединенным электрической связью 30 с регистратором 17, блоком 18 указывающих приборов и блоком 3 регуляторов параметров процесса.

Устройство работает следующим образом.

Программа диагностики (испытаний), заложенная оператором в память задающего устройства 4, поступает на блок 3 регуляторов параметров процесса (фиг. 1).

Регулирующие воздействия в форме электрических сигналов с блока 3 регуляторов параметров процесса поступают на приводной двигатель 5 гидронасоса б, на приводной двигатель 20 гидропульсзтора 19 и на

функциональные систе.мы резервуара 1. Сигналы параметров процессов по цепям обратной связи 5-12-16, 26-29-30, 19-21- 23. 20-22-24, 1-11-9-14 и 1-11-10-15 поступают одновременно на блок 3

регуляторов, на регистратор 17 и блок 18 указывающих приборов. Блок 3 регуляторов параметров процесса, посылая электрические сигналы регулирующих воздействий на приводной двигатель 5 диагностируемого

гидронасоса 6, приводной двигатель 20 гидропульсатора 19 и функциональные системы резервуара 1, обеспечивают режимы работы гидронасоса 6, подачу гидравлических калибровочных сигналов в систему и

заданные условия ее функционирования. Измерение неравномерности подачи достигается путем косвенных измерений, используя функциональную зависимость давления нагнетания от подачи гидронасоса. Типовые

графики колебаний давлений, возбуждаемых гидропульсатором и гидронасосом при их раздельной и совместной работе, показаны соответственно на фиг. 2-4.

Поскольку для линейных систем применим метод суперпозиции (наложения), то переменная составляющая давления нагнетания у крестовины рассматривается как сумма переменных давлений, обусловленных подачами гидромашины и гидропульсатора,

Суммарное переменное давление датчиком 29 (фиг. 1) преобразуется в суммарный электрический сигнал (фиг. 4), поступающий на регистратор 17.

Первая составляющая этой суммы - неравномерность подачи пропорциональна измеренному переменному давлению, воз- пикающему при работе только одной гидромашины. Преобразованный электрический сигнал с датчика 29, поступающий на регистратор 17, показан на фиг. 3. Для расшифровки сигнала этой составляющей необходима единица измерения (масштаб).

Вторая составляющая - неравномерность подачи (условно) только одного пульсатора. Давление, вызванное (условно) работой только одного пульсатора, преобра- зуется датчиком 29 в электрический сигнал (фиг. 2), который поступает на регистратор 17. Условность заключается в том, что изолированно от гидромашины пульсатор не включают. Показания изолированно рабо- тающего пульсатора метрологически недостоверны из-за возможности отклонений физических свойств непроточной жидкости. Поэтому график, показанный на фиг. 2, фактически рассматривается как огибающая вершин графика, изображенного на фмг. 4, Назначение сигнала второй составляющей заключается в участии определения недостающего масштаба.

По точным измерениям площади плун- жера пульсатора и тщательной регистрации его хода вычисляется объем сжатия порции рабочей жидкости его плунжером. Искомый масштаб определяется как обьем этой сжатой порции, отнесенный к соответствующе- му приращению электрического сигнала огибающей за полупериод цикла пульсатора. Иными словами, масштаб - это максимальная подача пульсатора, отнесенная к разности амплитуд огибающей суммарного электрического сигнала гидромашины и пульсатора за полпериода компрессии.

Полученный таким образом масштаб позволяет преобразовать запись электрического сигнала диагностируемой гидромаши- ны (фиг. 3) в форму переменного объема сжатия по времени, т.е. в форму объемной

Р.НПа

2$

неравномерности подачи для заданных программой условий.

Величины гидравлических калибровочных сигналов гидропульсатора и неравномерности подачи гидромашины должны быть соизмеримы, поскольку существенное уменьшение калибровочных сигналов снижает точность измерений, а их непропорциональное увеличение может вызвать функциональное нарушение.

Благодаря наличию в стенде гидропульсатора, управляемого по частоте v, амплитуде воспроизводимых им заданных калмбровоч- ных гидравлических сигналов, стенд позволяет проведение точных измерений неравномерности подачи объемных гидронасосов при их работе в гидравлической системе с любыми заданными параметрами.

Формула изобретения

Стенд для диагностики объемных гидронасосов, содержащий резервуар с рабочей жидкостью, магистрали всасывания, нагнетания и сливз, блок регуляторов параметров процесса, связанный с одной стороны с задающим устройством, а с другой стороны - с приводным двигателем диагностируемого гидронасоса, функциональными системами резервуара, цепями обратной связи датчиков параметров процесса и регистратором, отличающийся тем, что, с целью измерения неравномерности подачи объемных гидронасосов при изменении параметров гидравлической системы и имитации внешних воздействий, стенд снабжен гид- ропульсатором, его приводным двигателем, управляемым блоком регуляторов параметров процесса и датчиками выходных параметров гидропульсатора, связанными одновременно с блоком регуляторов параметров процесса, регистратором и блоком указывающих приборов, выход гидропульсатора соединен крестовиной с нагрузочной магистралью, выходом диагностируемого гидронасоса и датчиком давления нагнетания, связанным с блоком регуляторов параметров процесса, регистратором и блоком указывающих приборов.

Изобретение относится к устройствам для безразборной диагностики насосов. Целью изобретения является измерение неравномерности подачи обьемных гидронасосов при изменении параметров гидравлической системы и имитации внешних воздействий. Стенд содержит резервуар 1, магистрали всасывания 11, нагнетания 7 и слива 2, блок 3 регуляторов параметров процесса, задающее устройство 4, приводной двигатель 5 диагностируемого гидронасоса 6 датчики 8 - 10 параметров процесса, регистратор 17 и блок 18 указывающих приборов, а также гидропульсатор 19с приводным двигателем

21

/3

0,00

0,0

7

0,11

Фиг. Z

0,16 0,20

t,c

0,000,0ft0,080,120,160,20

Фиг.з

17

/J

0,000,0

0,080,11

ФигЛ

0,20

t,c