Стенд для испытания бульдозера с гусеничным движителем Советский патент 1992 года по МПК G01M15/00 E02F9/22 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к испытательной технике и может быть использовано при испытании землеройно-транспортных машин.

Известен стенд для испытания гусеничного трактора с бульдозерной лопаткой, состоящий из плиты, захвата, распределителя с программным механизмом, гидроцилиндра со шток-рейкой, зубчатого колеса, кинематически связанного с регулируемым дросселем, гибкой нити, связывающей шток-рейку гидроцилиндра через блок с захватом и прикрепленных к захвату пружин.

Недостатком данной конструкции является то, что она не позволяет создать пульсирующую нагрузку, которая имеет место при работе землеройных машин.

Известен также стенд для испытаний рабочего оборудования трактора, имеющий привод с гидронасосами, при этом гидравлическая система снабжена гидроцилиндрами горизонтального и вертикального нагружения.

Недостатком данного технического решения является ограничение режимов испытания, так как нагрузка на стенде .колеблется только от нуля до максимума, что не всегда отвечает режимам испытаний.

Цель изобретения - расширение условий испытания бульдозера.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде для испытания бульдозера с гусеничными движителями, включающем базу в виде бесконечных лент с ведущими звездочками, связанными с гидронасосами, первый из которых через трехпозиционный гидрораспределитель соединен с рабочими полостями вертикально расположенных гидроцилиндров нагружения отвала бульдозера, два гидромультипликатора, первый из которых сообщен с первым гидронасосом, и горизонтально расположенные гидроцилиндры нагружения отвала бульдозера, рабочие полости которых сообщены с одним из гидромультипликаторов. При этом стенд снабжен жидкостными пружинами, первая из которых через первый гидромультипликатор соединена с первым гидронасосом, а вторая посредством первого нормально закрытого клапана сообщена соответственно с рабочими полостями горизонтально расположенных гидроцилиндров нагружения отвала и через второй гидромультипликатор с вторым гидронасосом, при этом первая гидропружина посредством второго нормально закрытого клапана и через гидрораспределитель сообщена с рабочими полостями вертикально расположенных гидроцилиндров нагружения отвала.

Благодаря обеспечению в предлагае - мом решении пилообразного режима нагружения появляется возможность создать переменный режим нагружения рабочего оборудования, что в итоге расширяет условия испытаний.

Полная сила резания грунта состоит из касательной и нормальной составляющих. Между ними существует зависимость

N KP,(1)

где Р - касательная составляющая полной силы резания;

N - нормальная составляющая полной силы резания;

К - коэффициент пропорциональности, зависящий от угла резания грунта, угла трения грунта по стали, угла наклона площадки

износа.

Из формулы следует, что для затупленного или изношенного ножа результирующая нормальная сила может менять

величину и направления.

Для расширения условий испытаний на стенде имеется возможность создания касательных и нормальных составляющих силы резания грунта, изменяющихся по

величине, кроме того, нормальная сила изменяется и по знаку.

Стенд позволяет имитировать работу машины в бульдозерном режиме - испытанию подвергается ходовая часть и отвал.

На фиг. 1 изображен стенд, общий вид; на фиг. 2 - гидравлическая схема нагружа- теля.

Стенд состоит из базы 1, представляющий собой бесконечные ленты, на которых

установлена испытуемая машина 2, к ведущей звездочке 3 базы стенда присоединены гидронасосы 4 и 5.

На испытуемой машине установлен отвал 6, нагружатель которого состоит из электромагнитного распределителя 7 с возвратными пружинами и с двумя электромагнитами 8 и 9, соединенного с параллельно установленными вертикальными гидроцмлиндрами 10 и 11. В нагружатель

также входят параллельно установленные горизонтальные гидроцилиндры 12 и 13 одностороннего действия с возвратными пружинами 14 и 15. Пульсирующая нагрузка осуществляется входящими в систему жидкостными пружинами 16 и 17. На напорных магистралях установлены гидромультипликаторы 18 и 19, состоящие каждый из двух гидроцилиндров, диаметры поршней которых различны, т.е.

di d2 ds d4 , причем di d2, ds d4..

Между гидроцилиндрами мультипликаторов 18 и 19 установлены пружины 20 и 21, позволяющие увеличить время изменения давления в системе. Переключение распределителя 7 осуществляется при помощи реле 22 и 23 давления. Дроссели 24 - 26 установлены на гидромагистралях подвода рабочей жидкости к гидроцилиндрам 10,11 и 12, 13, В напорных магистралях гидронасосов 4 и 5 установлены регулируемые дроссели 27 и 28, а также вентили 29, 30. В гидросистему включены предохранительные клапаны 31 - 33. Клапаны 34 - 37 обес- печивают поступление и выход рабочей жидкости из полости 46жидкостных пружин 16 и 17. Обратные клапаны 38 и 39 установлены на гидромагистралях подвода жидкости от насоса 4 к гидрораспределителю 7 и подвода жидкости от насоса 5 к гидроцилиндрам 12 и 13. С помощью гидромагистралей, на которых установлены обратные клапаны 40, 41 обеспечивается подсос жидкости в поршневые полости мультипликато- ров 18 и 19, а гидромагистралями с обратными клапанами 42 и 43 - в полости 47 жидкостных пружин 16 и 17. Клапаны 44 и 45 установлены на сливных гидромагистралях.

Перед началом работы распределитель 7 устанавливается в нейтральное положение, вентили 29 и 30 закрыты. В зависимости от программы испытаний дроссели 24 - 26 устанавливают скорость нагружателя от- вала, чем имитируется различный характер стружкообразования для различных типов грунтов. Реле давления 22 и 23 регулируются на давление Р2, имитирующее максимальные силы резания в неоднородных грунтах. Давления Pi и Pi, создаваемые насосами 4 и 5 имитируют силы резания в однородных грунтах.

Стенд работает следующим образом. Испытуемая машина 2 устанавливается на базе стенда 1 и фиксируется. К отвалу 6 крепятся штоки вертикальных гидроцилиндров 10, 11 и горизонтальных гидроцилиндров 12 и 13, имитирующих нормальные и касательные нагрузки. Гидроцилиндры ук- репляются попарное разных концах отвала, так как силы-резания распределены по всей его длине.

Включают испытуемую машину 2, начинают вращаться ведущие звездочки 3. Рабочая жидкость от насоса 4 по гидромагистрали с обратным клапаном 38 поступает в распределитель 7, переключенный заранее вручную в крайнее, например, нижнее

положение. Жидкость через распределитель 7 и управляемый дроссель 25 поступает в поршневые полости гидроцилиндров 10 и 11, обеспечивая тем самым перемещение штока. Вытестенная из гидроцилиндров жидкость идет на слив по гидромагистрали через клапан 44. Параллельно в системе для создания пульсирующих нагрузок установлена жидкостная пружина 16. Открывается вентиль 29. Рабочая жидкость под давлением Pi от насоса 4 через дроссель 27 поступает в гидравлический мультипликатор 18, который увеличивает величину давления Pi до значения рабочего давления Ра. Через открытый клапан 34 под рабочим давлением Р2 жидкость поступает в полость 46 жидкостной пружины 16. Это способствует перемещению штока пружины. Давление жидкости в полости 47 повышается до значения Рз, на которое настроены клапаны 34 и 35, т.е. при достижении этого давления клапан 34 закрывается, а клапан 35 открывается, обеспечивая выход рабочей жидкости из полости 46 под давлением Р2 в распределитель. Шток жидкостной пружины выдвигается под давлением Рз. Давление в полости 46 по мере выхода из нее рабочей жидкости падает до значения, при котором клапан 35 закрывается, а клапан 34 открывается.

Рабочая жидкость, поступив в распределитель 7, проходит через дроссель 25 в поршневую полость гидроцилиндров 10 и 11. При достижении в штоковой полости заданного давления срабатывает реле 22 давления, которое переключает распределитель 7 в крайнее верхнее положение. Нагрузка изменяет свое направление на противоположное. Величина этой нагрузки задается реле 23 давления, которое срабатывает при ее достижении и переключает распределитель 7 в крайнее нижнее положение. Цикл нагружения повторяется.

Имитация касательных нагрузок происходит с помощью горизонтальных гидроцилиндров 12 и 13. Рабочая жидкость от насоса 5 по гидромагистрали с обратным клапаном 39 поступает в поршневые полости гидроцилиндров 12 и 13. Для создания пульсирующих нагрузок в системе установлена жидкостная пружина 17, работа которой происходит аналогично работе жидкостной пружины 16 в системе нагружения вертикальных гидроцилиндров. Гидроцилиндры 12 и 13 горизонтального нагружения выполнены одностороннего действия с возвратной пружиной, так как имитируются касательные нагрузки, не изменяющиеся по направлению.

Таким образом, в предлагаемом изобретении по сравнению с известным, создание пульсирующих нагрузок на рабочий орган испытуемой машины расширяет условия испытания.

Формула изобретения

Стенд для испытания бульдозера с гусеничным движителем, включающий базу в ви де бесконечных лент с ведущими звездочками, связанными с гидронасосами, первый из которых через трехпозиционный гидрораспределитель соединен с рабочими полостями вертикально расположенных гидроцилиндров нагружения отвала бульдозера, два гидромультипликатора, первый из которых сообщен с левым гидронасосом, и горизонтально расположенные гидроцилиндры нагружения отвала бульдозера, рабочие полости которых сообщены с одним из гидромультипликаторов, отличающийся тем, что, с целью расширения условий испытания бульдозера, он снабжен жидкостными пружинами, первая из которых через первый гидромультипликатор соединена с первым гидронасосом, а вторая посредством первого нормально закрытого 10 клапана сообщена соответственно с рабочими полостями горизонтально расположенных гидроцилиндров нагружения отвала и через второй гидромультипликатор - с вторым гидронасосом, при этом пер- 15 вая гидропружина посредством второго нормально закрытого клапана и через гидрораспределитель сообщена с рабочими полостями вертикально расположенных гидроцилиндров нагружения отвала.

Изобретение относится к стендам для испытаний землеройных машин и позволяет расширить условия испытания бульдозера с гусеничным движителем. Стенд для испытания бульдозера содержит базу в виде бесконечных лент с ведущими звездочками (ВЗ), которые связаны с гидронасосами 4 и 5. Насос 4 черех трехпозиционный гидрораспределитель 7 соединен с рабочими полостями вертикально расположенных гидроцилиндров (ГЦ) 10, 11 нагружения отвала бульдозера. Гидромультипликатор (ГМ) 18 сообщен с насосом 4. Горизонтально расположенные ГЦ 12, 13 сообщены с ГМ 19. Жидкостная пружина 16 через ГМ 18 соединена с насосом 4, жидкостная пружина 17 посредством нормально закрытого клапана 37 сообщена с рабочими полостями ГЦ 12, 13 и через ГМ 19 с насосом 5. Пружина 18 через нормально закрытый клапан 35 и через распределитель 7 сообщена с рабочими полостями ГЦ 10,11. Имитация касательных нагрузок происходит с помощью ГЦ 12, t3. Рабочая жидкость от насоса 5 поступает в поршневые полости ГЦ 12 и 1.3. Для создания пульсирующих нагрузок открывается вентиль 30. Рабочая жидкость от насоса 5 поступает в ГМ 19 Через клапан 36 жидкость поступает в полость 46 пружины 17. Давление в полости 46 по мере выхода из нее рабочей жидкости через клапан 37 падает до значения, при котором клапан 37 закрывается, а клапан 36 открывается. Выполнены ГЦ 12, 13 одностороннего действия с возвратной пружиной. 2 ил. Ю С J го 4 О Ч