Стенд для испытаний объемных гидромеханических передач на неустановившихся режимах работы Советский патент 1992 года по МПК F15B19/00 

Изобретение относится к испытательным стендам и может быть использовано в отраслях машиностроения, где имеет место работа объемных гидромеханических передач (ОГМП) и их элементов на неустановившихся режимах.

Известны стенды для испытаний гидропередач на неустановившихся режимах, содержащие приводное устройство, задатчик режимов, нагрузочное устройство.

Однако создаваемый известными устройствами нагрузочный режим является существенно детерминированным по частоте вращения гидронасоса, а это не соответствует случайным режимам нагружения мобильных машин.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является стенд для динамических испытаний

ОГМП, в котором дня приближения условий испытаний к натурным введено динамическое изменение частоты вращения входного вала ОГМП за счет установки регулируемого гидропривода между приводным электродвигателем и исследуемым агрегатом.

Недостатками данного стенда являются создание динамического режима нагружения существенно детерминированного по частоте вращения приводного гидромотора, сложность переналадки приводного устройства и неточность при воспроизведении реальных режимов, а также отсутствие защиты от забросов частоты вращения гидрообъемного привода (ГОП) исследуемой ОГМП в экстремальных ситуациях.

01 МП в реальных условиях работы в составе мобильных мдшин подвергаются действию переменных нагрузок, разнообXI

О vj

СА О СО

разных по характеру и изменяющихся в широком дилпчооне. том не менее возможно выделение типичного цикла, часто повторя- ющегосн и скззыгюющэго на Г ОП при валмрую;цее воздействие. Важно при исгч,п пина ОГМП мэ агрегатном стенде пре,9.у M0 f --: b HI- только солдэние средних и г и мэкг.| 1н; . Т)р.пей эксплуятацион- I .-M пул;; ;, но и г,о:-;мож:- -олее полное вог.п|), /ен1,1:; t)dcnpe,n,e ния уровней нагрузок д.яр - кторно о д/ ч овальной эксПЛу ЯГЗМИИ. . Г) Г НИ ..К ЧОЗМОЖНОi f н и ус: ройп B:I уппоилг о .л.его и о .ч деиста и я

Н- З -:1-. ВрЯЩвНИЯ ВХОДНОГО

г. j;io О Г МП и ч д.т П доомехР м- ;;., к им 0.-.М утдтирог | .(Гоузк - о- -д пяемого час..;ой .|;л- -:н:1 ..ji-: сочетание режимов «лпьмяпчй 1-| чли:ч1кать на известном стенv не нг едс впчи сн возможным.

В чроие-.сг; п у рсн1- :; испытаний неиз- оожно происходит изнаш:иамие основных деталей Qrf . in. i/ инос. ныг.рммер, шлицево- го r.o-j/динени - Гт;;ска цилиндров ГОП приводит ; изруииезнию чаботы системы его ./iru- iC a HM JCKoro урапиовегиивэния и, как . к расколiHJO vana торцового рас- ..;я pciGc) чидкости и аварийно;.-V и.Гм и.у ГЧДр. ;.- аШИНЫ (фИГ.1), ЧТО

з.. рудндог мос,тедующую диагностику ис- п;,г;уемог() (.ч-чта.

Цель изоброгения - приближение воспроизводимою погружения к реальному путем функционально независимого моделирования скоростного и силового режим о о.

i ос.тапленняя цепь достигается тем, что в предлагаемом стенде между элементами регулирования рабочих объемов гидроприводов установлено быстроперестрэивзк,- щееся задающее электронное устройство i. Э7 :кгрогидрпвтическими преобразователя ми управляющего cvirnana, реализующими функционально незаписимое моделироеа- нпо скоростного и силового режимов на гружен и я за счет перемещения этих элементов, а параллельно основному приводу нагружающего устройства через ОГМП организован дополнительный через муфту обгона (МО).

Ни фиг.1 представлены диаграммы ис- пытаний стенда: на фиг,2 принципиальная схема предлагаемого стенда

Стенд содержит привод. ОГММ. нагрузочное устройство, систему автоматического управления с. устройством для Г(7нср|. рово 1пя DHfiutiHx динамических воз- мущетин .

; iirjnoM прмнодмигс электродвмгаголя I тосШЯННПР.Г ь.ук& свяЗг нал насоса приводною : И,.М.-1 Г}-- f Apf-IOrop Т КО РО

го соединен по основному контуру передачи мощности с валом испытуемой объемной гидромеханической передачи 4, а по дополнительному посредством роликовой муф- гы обгона 5 и согласующей механической передачи 6 - с нагружающим устройством 7. Исследуемый гидропривод, состоящий из регулируемой 8 и нерегулируемой 9 гидро- машмн через согласующие механические передачи 10 и 11 связан с основными звеньями дифференциала 12,

Неустановившиеся составляющие на- гружения (скорость и момент) испытуемой О (МП задаются системой автоматического управления стендом, построенной на базе задающего электронного устройства (типа терминала вычислительной связи с объектом -ТВСО-1) 13. который своими выходными электрическими связями соединен с мэлоинерционными электродвигателями 14 постоянного тока с печатной обмоткой на якоре. Последние в свою очередь механически связаны с сервозолотниками 15, имеющими гидравлическую связь с силовыми цилиндрами 16, механически соединенными с элементами регулирования рабочего объема гидромашин 17 и 18, на которых установлены потециометрические датчики 19, связанные электрическими каналами с электронным блоком 13,

Стенд работает следующим образом.

Приводной электродвигатель 1 постоянного тока выводится на заданную частоту вращения. Положения элементов регулирования рабочих объемов 17 и 18 ГОП, характеризующих значения частоты вращения вала объемной гидромеханической передачи и нагрузки на нее, изменяются независимо друг от друга в соответствии с электрическими сигналами, поступающими от электронного задающего устройства 13, закон управления которого сформирован по результатам обработки осциллограмм рабочею процесса ОГМП в эксплуатации. Причем скорости перемещения и продолжительности выдержек наклонных плоскостей регулируемых гидромашин 17 и 18 определяются управляющим сигналом электронного задающею устройства 13, а величины частоты вращения и нагрузки ОГМП устанавливаются потенциометрическими задат- чиками 19 положения, связанными посредством обратной связи с исполнительными электродоигагочими 14. Уровничастот вращения нерегулируемых гидромашин 3 и 9 и нагрузочного устройства 7 индицируются на пульте управлении с использованием индукционных датчиков 20.

Таким образом, на годном валу ОГМП создаются независимые частоты вращения

и нагрузки как функции во времени, что по- зооляет каждому значению частоты вращения объемной гидромеханической передачи поставить в соответствие значение нагрузки, характерное для реальной эксплузта- ции.

В основном режиме работы стенда мощность от электропривода 1 передается череп дифференциал 12. Схема стенда позволяет работать в режиме рекуперации энергии, накопленной на нагружающем устройстве 7.

В экстремальной ситуации, когда из-за износа элементов гидромашины 9 а процессе ресурсных испытаний нарушается гид- раилическое равновесие блока цилиндров. и происходит раскрытие торцового распре делителя рабочей жидкости, сопровождающееся падением давления в силовой магистрали ГОП (Рн) и в полости подпитки (Рп), резко увеличивается частота вращения

гидромашины (пгм). Для предотвращения чрезмерного повышения л(М способного привести к разрушению гидромашины, пре дусмотрена роликовая муфта 5 обгона, кото- рая установлена в потоке мощности, параллельном идущему через дифференциал.

Динамические характеристики, например ДВС, его быстродействие в переходных режимах имитируют при помощи соответствующем настройки задающего устройства 13, которое выполнено на базе генератора тактовых импульсов с регулируемой частотой для изменения продолжительности

циклограмм испытаний и снабжено перестраивающими потенциометрическими зздатчиками положения. Сменой закона, управляющего положением регулируемых элементов 17 и 18 приводного и исследуй- fv .oro ГОП Б электронном задающем уирой- стве 13, оперативно производимой с пульта управления стендом, производится быстрая переналадка стенда для имитации различных условий работы ОГМП в составе ДВС. Допускается реализация пакета программ.

Использование изобретения позволяет в условиях агрегатного стенда воспроизводить разнообразные эксплуатационные ре- жимы работы ОГМП. повышает качество и достоверность испытаний за счет увеличения точности моделирования реальных нагрузок.

Формула изобретения Стенд для испытаний объемных гидромеханических передач на неустановжнииу- ся режимах работы содержащий привод, включающий электродвигатель, соединенный с гидрообъемной передачей, имеющей регулируемый гидронасос с элементом изменения рабочего объема, состоящим ил .:- по/; ните.пьного элек род DHI з1 ел я и гидроусилитс-ля. и нерегулируемый гидромотор с выходным оалом, нагрузку и з длг ч и к р е ж и м о и управления и с п ы т у е м о и объемной гидромеханической передачи, включающей планетарный механизм поди- ло которого соединено с выходным валогг гидромотора, согласующие мехэничеч кис передачи, связанные с основными звеньями планетарного механизма, и объемные гид Ромашины, гидравлически сообщенные между собой, одна из которых - регулирую мая с элементом изменения рабочего объема. состоящим из последовательно соединенных исполнительного злок гро. Ч - гателя и гидроусилителя соединенная через суглагукзщук - передачу .; гищиклпм планетарного механизма. з нгре у- лируемая, связанная с солнечном Li-tV о- ней, о т л и ч а к:.-, щ и и с я .ем 1п-, . :Л.г ю

Приближения ВОСПРОИЗВОДИМОГО Г .-К -Г/4; О

ния к ре:ш,ному путем функп -.РНЧ-ЬЧО , зависимого моделирования ;,::н;ог но ,, м Г.ИЛОГРГО оежимоп, .адчт ни пежимог1, vt O- норлен; ый между элог. ;; ir«...i ,; рабочего объема peiv/inpyftvK.x .-;i|i-n- шин, В1.1пг)лнен с УИД- 3) ектрон чо устройства, содержаще с соединен -; ; последовательно регулируемый по чг:-;ите генератор та; говь х импульсов, счет-n-,. и.-:- пульсов, дешифратор с регулятором сип. элг на выходе и усилитель мощности питающий исполнительный электродвигатель, связанный с объектом испытания, причем выход счетчика импульсов подключен чере усилитель тока к электродвигателю изменяющему рабочий объем регулируемого гидронасоса приводного устрой.-; г ;;, дополнительно снабженного зубчлтои передачей с муфтой обгона, установленной параллельно дифференциалу.

л ю рвд/с

ft, p&f

ШЬ35 4000 JD

40

30

20

10

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

Изобретение позволяет приблизить воспроизводимое нагружение на стенде для испытания гидромеханических передач на неустановившихся режимах работы путем функционально независимого моделирования скоростного и силового режимов. За- датчик режимов установлен между элементами изменения рабочего обьема регулируемых гидромашин и выполнен в виде .электронного устр-ва. Устр-во содержит соединенные последовательно регулируемый по частоте генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, дешифратор с регулятором сигнала на выходе и усилитель мощности. Питающий исполнительный электродви га гель связан с объектом испытания Выход счетчика импульсов подключен через усилитель тока к электродвигателю, изменяющему рабочий обьем регулируемого гидронасоса приводного устр-ва. снабженного зубчатой передачей с муфтой обгона, установленной параллельно дифференциалу 2 ил. со