Стенд для определения пусковых характеристик реверсивных гидромоторов Советский патент 1992 года по МПК F01C21/16 F15B19/00 

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано при испытаниях реверсивных гидромоторов для определения пусковых характеристик, момента страгивания.

Известен стенд для определения момента страгивания, описанный в статье Toet G., Roorda T. Anlaufdrehmomentverhalten von Hydromotoren.5lhydrau und Pneum., 1972, № 9, S.365-371. Стенд содержит испытуемый гидромотор, напорная полость которого соединена с насосом и предохранительным клапаном,систему измерения параметров и нагрузочное устройство в виде рычага известной длины и груза, перемещающегося по рычагу. Рычаг установлен между нижним и верхним упорами, ограничивающими угол поворота вала испытуемого гидромотора.

Недостатками стенда являются узкая область применения, так как нельзя проводить испытания реверсивных гидромоторов; низкая точность измерений, поскольку момент нагрузки на валу не постоянен, так как при повороте рычага изменяется плечо действия силы веса от груза. Кроме того, на таком стенде нельзя оценить влияние условий разгона вала гидромотора на его пусковые характеристики, так как рычаг с грузом, а следовательно, и вал гидромотора поворачиваются на малый угол, в пределах до 6-8°.

Известна также конструкция стенда для определения пусковых характеристик гидромоторов, описанная в статье Исикавс) Ц., Хиби А., Вакамия Т. Пусковые характеристики шестерененного гидромотсра (см. ВЦП, перевод № К4-64507 от 29.03.84 г., рис.1 а) и содержащая испытуемый (идромо- тор, напорная полость которого соединена

V4

О VI ГО О hO

с насосом и предохранительным клапаном, систему измерения параметров, включающую датчик давления, торсиометр, тахоге- нератор, регистрирующий прибор, а такжэ маховик, источник расхода и предохранительный клапан, соединенные с нагрузочным устройством, выполненным в виде аксиально-поршневого насоса.

НеДЬ стаТкрм данного стенда являются узкие фу н1 Ц ио нҐльные возможности и низ- кфгто чнЧ)Сть и з мё рейни й. При проведении испытаний ревёрсйвны|: гидромоторов такая конструкция стён да нуждается в доработке. Низкая точность измерения вызвана тем, что система нагружения в виде аксиально-поршневого насоса не в состоянии обеспечить требуемые постоянные моменты нагружения ка налу испытуемого гидромотора во всем диапазоне угла поворота 360° или более.

Это объясняется там, что момент нагрузки на валу гидромотора есть функция угла поворота вала насоса нагружения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является конструкция стенда для определения пусковых характеристик гидроагрегатов по а.с. СССР Ns 1606749, кл. F 15 В 19/00. Стенд со держит испытуемый гидромотор, напорная полость которого соединена с гидронасосом и предохранительным клапаном, маховик и систему измерения параметров, включающую датчики крутящего момента, числа оборотов, барабан, закрепленные на выходном валу гидромотора, нагрузочный гидропривод, выполненный е виде гидроцилиндра и имеющий систему питания, управления и предохранительный клапан,причем шток нагрузочного гидроцилиндра кинематически связан с барабаном посредством гибкой проводки через полиспаст.

Недостатком такой конструкции является низкая точность измерения из-за наличия трения покоя в парах трения нагрузочного гидроцилиндра, узкие функциональные возможности из-за того, что он не позволяет проводить испытания по определению момента страгивания реверсивных гидромоторов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем повышения точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом стенде для определения пусковых характеристик реверсивных гидромоторов, содержащем испытуемый гидромотор, напорная полость которого соединена с насосом и предохранительным клапаном, маховик и систему измерения параметров, включающую закрепленные на

выходном валу гидромотора датчики крутящего момента и числа оборотов, а также нагрузочный гидропривод, содержащий гидроцилиндр, системы питания и управления, предохранительный клапан, реверсивный распределитель, гидроцилиндр выполнен двухштоковым и установлен с возможностью вращения, при этом на наружной цилиндрической поверхности маховика выполнен зубчатый венец, а шток гидроцилиндра снабжен регулируемыми ограничителями хода и кинематически связан с маховиком посредством реечной передачи.

Анализ патентной и научно-технической литературы показал, что признаки, отличающие заявляемое устройство от прототипа, в отдельности известны. Однако совокупность заявляемых признаков неизвестна. За счет того, что гидроцилиндр нагрузочного гидропривода выполнен вращающимся при, неподвижном двухстороннем штоке и шток связан с маховиком, закрепленным на валу испытуемого гидромотора с помощью реечной передачи, заявляемое устройство обнаруживает новые, не присущие аналогичным техническим решениям свойства, а именно повышается точность измерения за счет устранения трения

покоя в узлах трения гидроцилиндра нагружения, расширяются возможности стенда в проведении испытаний реверсивных гидро- мотороз. Таким образом, заявляемое техни-. ческое решение соответствует критерию

существенные отличия.

На чертеже представлена гидрокинематическая схема предлагаемого стенда.

Предлагаемый стенд содержит испытуемый реверсивный гидромотор 1, напорная полость которого соединена с насосом 2 и регулируемым предохранительным клапаном 3, маховик 4, систему измерения параметров 5, включающую датчики крутящего

момента 6 и числа оборотов 7, закрепленные на входном валу гидромотора 1. Нагрузочный гидропривод 8 включает двухштоковый гидроцилиндр 9, установленный в подшипниках и имеющий возможность вращаться относительно продольной оси, насос 10, регулируемый дроссель 11, предохранительный клапан 12. С целью создания реверсивных нагрузок на валу испытуемого гидромотора 1 нагрузочный привод

снабжен реверсивным распределителем 13. На наружной цилиндрической поверхности маховика 4 выполнен зубчатый венец. Шток гидроцилиндра 9 снабжен ограничителями 14 и 15 хода и связан с маховиком 4 реечной передачей 16.

С целью управления динамическими процессами при запуске стенд снабжен узлом 17 регулировки объема напорной линии. Для реверсирования гидромотора 1 служит распределитель 18. Поворот гидроцилиндра 9 может осуществляться, например, от электродвигателя через понижающую зубчатую передачу или от другого источника механической энергии. Гидроцилиндр 9 соединен с распределителем 13 гибкими шлангами.

Работает предлагаемый стенд следующим образом.

В соответствии с программой испытаний выбирают режим нагружения испытуемого гидромотора (осуществляется так же, как и в прототипе). Если производят динамические испытания, например, в соответствии с требованиями ОСТ 23.1.172-86 п.4.7, устанавливают с помощью узла 17 регулировки такой объем напорной магистрали, который при выбранном расходе насоса 2 обеспечит скорость нарастания давления в напорной полости испытуемого гидромотора в пределах 100-350 МПа/с. В зависимости от направления вращения при испытаниях устанавливают положения золотников распределителей 13 и 18, регулируют ограничители 14 и 15, выставляя вал гидромотора 1 в требуемое угловое положение, Предположим, вращение вала гидромотора выбрано таким образом, что рейка реечной передачи 16, а вместе с ней и шток гидроцилиндра 9 должны перемещаться вниз. Тогда ограничитель 15 снимается совсем. Допустим, испытания проводятся в соответствии с ГОСТ 20719-80 п.2.4.25. Тогда предохранительный клапан 3 настраивают на номинальный перепад давления для испытуемого гидромотора 1. Затем рабочая жидкость от насоса 10 подается в нижнюю штоковую полость гидроцилиндра 9 и рейка реечной передачи 16 становится на ограничитель 15. Поршень гидроцилиндра 9 занимает при этом примерно среднее положение, Дроссель 11 полностью закрыт. Предохранительный клапан 12 настраивают на давление, обеспечивающее момент нагрузки на валу испытуемого гидромотора 1 значительно выше номинального. Учитывая, что рейка реечной передачи 16 стоит на ограничителе 15, рабочая жидкость от насоса 10 через открытый предохранительный клапан 12 подается на слив. Затем расход от насоса 2 подают в напорную полость испытуемого гидромотора 1. При этом вал стремится через реечную передачу 16 переместить рейку вниз.Гидроцилиндр 9 приводят во вращение относительно продольной оси, но при этом его шток не вращается, что

исключает силу трения покоя в узлах трения гидроцилиндра 9. Затем клапаном 12 начинают снижать давление в нижней штоковой полости гидроцилиндра 9. Ка к толь ко дав л ение уменьшается до таких значений, что момент, развиваемый гидромотором 1, становится больше тормозного момента на маховике 4, вал гидромотора начнет вращаться, а рейка - перемещаться вниз, поршень вытесняет жидкость из нижней штоковой полости гидроцилиндра 9 на слив через клапан 12. При этом системой измерения параметров 5 производятся необходимые измерения момента страгивания,

считываемые с датчика 6. Когда поршень гидроцилиндра 9 дойдет до крайнего нижнего положения, предохранительный клапан 3 откроется и гидромотор 1 остановится,

На режимах возрастающих или падающих нагрузок работа стенда отличается подачей управляющего, например, электрического сигнала на дроссель 11 при закрытом клапане 12. При этом увеличение

проходного сечения дросселя 11 уменьшает нагрузку на валу гидромотора 1 и наоборот. При реверсе вала гидромотора 1, что достигается изменением положения золотника распределителя 18, расход рабочей жидкости от насоса 10 через распределитель 13 направляется в верхнюю штоковую полость гидроцилиндра 9. Ограничитель 14 необходимо снять, а ограничитель 15 установить. Гидроцилиндр 9 снова приводится во

вращение и испытания повторяются.

Технико-экономическое преимущество заявляемого стенда по сравнению с прототипом заключается в увеличении точности измерений за счет исключения влияния силы трения покоя, величина которой достаточно неопределенна и зависит от многих факторов, учесть которые сложно, а также в расширении функциональных возможностей за счет испытания реверсивных гидромоторов.

Формула изобретения Стенд для определения пусковых характеристик реверсивных гидромоторов, содержащий испытуемый гидромотор, напорная полость которого соединена с насосом и предохранительным клапаном, маховик и систему измерения параметров, включающую закрепленные на выходном

валу гидромотора датчики крутящего момента и числа оборотов, а также нагрузочный гидропривод, содержащий гидроцилиндр, системы питания и управления и предохранительный клапан, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью расширения

функциональных возможностей путем повышения точности измерения, нагрузочный

линдрической поверхности маховика выполнен зубчатый венец, а шток гидроцигидропривод снабжен реверсивным рас-линдра снабжен регулируемыми

пределителем, гидроцилиндр выполненограничителями хода и кинематически

двухштоковым и установлен с возможно-5 связан с маховиком посредством реечной

стью вращения, при этом на наружной ци-передачи.

линдрической поверхности маховика выполнен зубчатый венец, а шток гидроци

Сущность изобретения: напорная полость испытуемого гидромотора соединена с насосом и предохранительным клапаном. Система измерения параметров содержит закрепленные на выходном валу гидромотора датчики крутящего момента и числа оборотов. Нагрузочный гидропривод содержит гидроцилиндр, системы питания и управления и предохранительный клапан. Гидропривод снабжен реверсивным распределителем. Гидроцилиндр выполнен двухштоковым и установлен с возможностью вращения. На наружной цилиндрической поверхности маховика выполнен зубчатый венец. Шток гидроцилиндра снабжен регулируемыми ограничителями хода и кинематически связан с маховиком реечной передачей. 1 ил.