Стенд для динамических испытаний рукавов гидросистем Советский патент 1992 года по МПК F16L11/00 

Изобретение относится к механике, а именно к шлангам, и может быть использовано для испытаний элементов объемных гидроприводов,

Известен способ испытаний рукавов на герметичность и прочность при нагружении внутренним давлением на стендах различного устройства и назначения.

Однако невозможно оценить пригодность рукавов для применения в гидроприводах машин, работающих при динамических нагрузках, так как они не обеспечивают испытания при нагружении динамическим давлением, хотя именно динамические забросы давления имеют место в гидросистемах большинства машин и достигают при этом двух-трехкратного превышения над статическим давлением.

Наиболее близким к заявляемому является стенд для динамических испытаний рукавов гидросистем, содержащий основной насос, электрогидрораспределить, гидропреобразователь с гидролиниями низкого и высокого давления, систему прокачки жидкости, испытываемый рукав и другое вспомогательное гидрооборудование, обеспечивающие испытания в циклическом режиме при динамическом нагружении внутренним давлением.

Недостатком стенда является то, что он не обеспечивает динамических испытаний при одновременном изгибании рукава, как это имеет место в реальных условиях работы рукавов, так как они используются в качестве гибких трубопроводов. Кроме того, стенд потребляют значительно больше мощности, чем требуется для испытаний рукавов, что нерационально. Это обусловлено тем, что основной насос постоянно прокачивает жидкость через клапан, чтобы обеспечить вращение гидромотора-задатчика частоты. При этом неоправданно теряется часть гидравлической мощности. Кроме того, энергия, накапливаемая при упругой деформации рукава при его нагружении внутренним давлением, не рекуперируется и теряется безвозвратно при сбросе давления, преобразуясь в тепло. Такие же потери имеют место при разгружении гидроаккумуляторов стенда. Таким образом, стенд не обеспечивает испытаний, максимально соответствующих реальным условиям работы рукавов в гидросистемах, и является неэффективным энергетически, так как почти всю потребляемую мощность превращают в тепловые потери.

Целью изобретения является повышение эффективности испытаний.

Указанная цель достигается тем, что стенд, содержащий основной и вспомогательный насосы, нагрузочный гидроцилиндр, гидромотор, электрогидрораспреде- литель, испытуемый рукав, трубопроводы и основание, снабжен дополнительным гид- роцилиндром со штоком и корпусом, установленным шарнирно на основании и подключенным к вспомогательному насосу через электрогидрораспределитель, причем основной насос через эксцентриковый вал

0 соединен с гидромотором, нагрузочный гидроцилиндр снабжен наборными массами и пружинами обратного хода, испытуемый рукав жестко закреплен одним концом на основании и соединен через основной насос с

5 входным вентилем, другой конец рукава подключен к выходному вентилю, шарнирно соединен со штоком дополнительного гидроцилиндра и снабжен конечными выключателями, установленными симметрично по

0 сторонам рукава и подключенными к элект- рогидрораспределителю.

На чертеже представлена схема стенда для динамических испытаний рукавов.

Стенд для динамических испытаний ру5 кавов гидросистем содержит основной 1 и вспомогательный 2 насосы, нагрузочный гидроцилиндр 3, гидромотор 4,электрогидрораспределитель 5, испытуемый рукав б, трубопроводы 7, основание 8, дополнитель0 ный гидроцилиндр 9 со штоком 10 и корпусом, установленным шарнирно на основании 8, подключенный к вспомогательному насосу 2 через электрогидрораспределитель 5. Основной насос 1 через

5 эксцентриковый вал 11 соединен с гидромотором 4, нагрузочный гидроцилиндр 3 снабжен наборными массами 12 и пружинами 13 обратного хода испытуемый рукав 6 жестко закреплен одним концом 14 на основании 8

0 и соединен через основной насос 1 с входным вентилем 15, другой конец 16 рукава 6 подключен к выходному вентилю 17, шарнирно соединен со штоком 10 дополнительного гидроцилиндра 9 и снабжен конечными

5 выключателями 18 и 19, установленными симметрично по сторонам рукава б и подключенными к электрогидрораспределителю 5. Стенд работает следующим образом. Через вентили 15 и 17 от стандартной

0 насосной станции осуществляют прокачку рукава 6 для удаления из него воздуха, после чего вентили 15 и 17 последовательно закрывают так, чтобы в рукаве 6 установилось начальное давление, контролируемое

5 по манометру насосной станции, Затем запускают насос 2, который подает жидкость через электрогидрораспределитель 5 при ручном нажатии кнопки конечного выключателя, например выключателя 19. При этом жидкость поступает в правую полость дополнительного гидроцилиндра 9 и его шток 10 изгибает рукав 6, двигаясь влево до тех пор, пока конец 16 рукава 6 не надавит на конечный выключатель 18, при этом выключатель 19, электрически (или механически) связанный с выключателем 18, разомкнет цепь правой катушки электрогидрораспре- делителя 5 и он переключится в правую позицию по сигналу с конечного выключателя 18, поданному на правую катушку электро- гидрораспределителя 5. При этом насос 2 подает жидкость в левую полость дополнительного гидроцилиндра 9, а его шток 10 начинает двигаться вправо, изгибая рукав б до тех пор, пока конец 16 рукава 6 не надавит на конечный выключатель 19. Затем цикл повторяется. Таким образом, обеспечиваются циклические изгибные деформации испытуемого рукава 6 относительно его жесткого крепления на основании 8. Одновременно с включением вспомогательного насоса 2 запускается гидромотор 4 и насос 1, плунжер которого возбуждает колебания объема жидкости, заключенного в полости нагрузочного гидроцилиндра 3 и рукава 6. Возвратно-поступательное движение плунжера обеспечивается эксцентриковым валом 11. Когда частота пульсации, задаваемая регулируемым гидромотором 4, станет равной собственной частоте нагрузочного гидроцилиндра 3, начинается резо- нансный режим работы стенда. Собственная частота, определяемая суммарной жесткостью пружин обратного хода и объемной жесткостью рукава, массой нагрузочного гидроцилиндра 3 с наборными массами 12, за счет изменения наборных масс 12 может настраиваться. За счет изменения собственной частоты обеспечивается изменение периода собственных колебаний и, следовательно, изменение длительности нагружающего импульса давления, а настройка на резонанс обеспечивается изменением частоты возбуждения, регулированием рабочего объема гидромотора 4. Величина пикового значения импульса давления может регулироваться или расстройкой частоты возбуждения и собственной частоты, или путем регулирования амплитуды колебаний вытесняемого насосом 1 объема жидкости, если используется регулируемый насос.

Так как стенд работает в резонансном

режиме, то потребляемая им мощность расходуется только на компенсацию потерь энергии в связи с рассеиванием за счет сил трения. Кроме того, для обеспечения изгиб- ных деформаций рукава также требуется незначительная мощность.

Преимущества предлагаемого стенда заключаются в возможности использования резонансных режимов для испытаний рукавов, что позволяет настраивать длительность и пиковые значения импульсов давления и, тем самым, изменять условия нагружения при испытаниях различных типоразмеров рукавов при одновременных изгибных деформациях, частота которых

также может регулироваться с помощью насоса.

Формула изобретения

Стенд для динамических испытаний рукавов гидросистем, содержащий основной и вспомогательный насосы, нагрузочный гидроцилиндр, гидромотор, электрогидрорасп- ределитель, трубопроводы и основание, о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности испытаний, он снабжен дополнительным гидроцилиндром со штоком и корпусом, установленным шарнирно на основании и подключенным к вспомогательному насосу через электрогидрорасп- ределитель, причем основной насос через эксцентриковый вал соединен с гидромотором, нагрузочный гидроцилиндр снабжен наборными массами и пружинами-обратного хода, испытуемый рукав жестко соединен одним концом на основании и соединен через основной насос с входным вентилем, другой конец рукава подключен к выходному вентилю, шарнирно соединен со штоком

дополнительного гидроцилиндра и снабжен конечными выключателями, установленными симметрично по сторонам рукава и подключенными к электрогидрораспределителю.

50

Изобретение относится к механике, а именно к шлангам, и может быть использовано для испытаний элементов объемных гидроприводов. Цель изобретения - повышение эффективности испытаний - достигается тем, что стенд содержит насос 1, вал которого соединен с гидромотором 4, нагрузочный гидроцилиндр 3 с наборными массами 12 и пружинами обратного хода 13. Испытуемый рукав 6 одним концом 14 жестко закреплен на основании 8 и соединен через насос 1 с входным вентилем 15. Дополнительный гидроцилиндр 9 подключен к вспомогательному насосу 2 через электро- гидрораспределитель 5, подключенный к концевым выключателям 18 и 19. 1 ил.