ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к установкам для исиытания машин в более жестких, чем естественные условиях.

Известны установки для определения статических и динамических характеристик навесных сельскохозяйственных машин и их систем регулирования. Они содержаг раму, механизм навески и нагрузочные и имитирующие неровности рельефа устройства.

В нредложенной установке с целью моделирования «виляния и «галопирования трактора механизм навески собран на рамке, шарнирно укрепленной на раме и связанной с гидровибраторами. Нагрузочные устройства содержат электрические машины ностоянного тока, работающие в стоповом режиме.

Устройства, имитирующие неровности рельефа, выполнены в виде площадок, снабженных осью качания и опирающихся на эксцентриковый механизм.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема установки, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - гидравлическая схема; на фиг. 4 - электрическая схема нагрузочных устройств.

Установка состоит из закрепленных на общей раме механизма навески, устройства, имитирующего неровности рельефа поля, и нагрузочных устройств, имитирующих сопротивление почвы обработке.

Исследуемая мащина / навещивается на механизм навески, закрепленный на рамке 2. Тяги 3 и раскосы 4 выполнены составными, что позволяет в широких пределах изменять их длину. Рычаги 5 механизма навески имеют ряд отверстий (на разных расстояниях от оси вращения рычагов) для крепления щарниров раскосов и верхнего шарнира штока гидроцилиндра механизма навески. Это позволяет изменять передаточное число рычагов, передающих усилие от гидроцилнндра раскосом механизма навески.

Шарниры крепления тяг и нижний шарнир гидроцилиндра присоединяются к рамке с помощью кронштейнов, которые могут прикрепляться болтами к любому месту рамки, выполненной с отверстием под крепежные болты.

Кронштейн креплення верхней тяги к рамке имеет отверстия, нозволяющие установить шарнир тяги в любом месте кронштейна по его длине. Таким образом, пугем перестановок кронштейнов и шарниров можно изменять геометрню механнзма навески в широких пределах, что дает возможность имитировать механизм навески тракторов различных марок.

Рамка опирается своей нижней частью на шарниры 6.

новки выполнено также шарнирным. Верхняя и нижняя части рамы 7 установлены на шарнирах 10 и 11. В нижней части рамы 7 имеется рычаг с шарниром, к которому присоединен гидровибратор 12. Один шарнир гидровибратора соединен с рычагом рамы 7, а другой прикреплен к раме установки.

Гидросистема установки (см. фиг. 3) состоит из масляного бака 13, насоса 14, трехсекционного распределителя 15 с рукоятками управления 16, дросселя 17 с рукояткой управления 18, гидровибраторов S, 12, каждый из которых содержит гидроцилиндр 19 и двухпозиционный золотник 20 (на схеме показан только гидровибратор 8), и соединительных маслопроводов. Выводы 21 одной из секций распределителя соединены с другим гидровибратором - в данном случае с гидровибратором 12 и принадлежаш,ей ему арматурой, а выводы 22 другой секции - с гидроцилиндром механизма навески. Плунжер золотника имеет хвостовик, на котором прикреплены винтами упоры 23. На штоке гидроцилиндра закреплена вилка 24 пер-еключателя золотника.

Гидровибратор 8 работает следующим образом. Масло из бака нагнетается насосом в распределитель. При включенной рукоятке, предназначенной для управления работой гидровибратора секции распределителя, масло (путь его показан сплошными стрелками) попадает в золотник 20. Последний направляет масло, например, в правую полость гидроцилиндра 19, и шток гидроцилиндра перемещается влево. Когда вилка дойдет до упора, плунжер золотника переместится влево и переключит поток масла, отходяший от распределителя, в другую - левую полость гидроцилиндра. При этом шток гидроцилиндра начнет двигаться вправо, и вилка, дойдя до упора, передвинет плунжер золотника вправо. Поток масла при этом переключаегся на правую полость гидроцилиндра, а его шток начнет двигаться влево. Затем цикл повторяется. Шток гидроцилиндра, таким образом, будет совершать возвратно-поступательное движение.

. Амплитуда этих колебаний зависит от положения упоров. Сдвигая упоры, получают меньшую амплитуду, а раздвигая - большую.

Как видно из схемы, масло от распределителя может идти и к золотнику и к дросселю. Количество масла, поступаюш,его к золотнику, зависит от величины проходного окна дросселя, которая регулируется другой рукояткой. Чем больше окно дросселя, тем большее количество масла проходит через него, и тем меньшее количество масла поступает в золотник и, следовательно, гидроцилиндр. Скорость движения штока гидроцилиндра будет меньше и меньше станет частота колебаний гидровибратора 8. Таким образом, этой рукояткой можно в широких пределах изменять частоту колебаний гидровибратора, и, следовательно, рамки механизма навески.

Если закрыть окно дросселя поставить рукоятку распределителя в нейтральное положение, то масло в левой и правой полостях гидроцилиидра будет заперто, а шток гидровибратора 8 неподвижным.

Аналогичным образом работает и гидровибратор 12, подключаемый к выводам 21 секции распределителя.

iBecb механизм навески работает следующим образом. При выключенных гидровибраторах 8 и 12 рамка занимает фиксированное положение, и весь механизм навески работает обычным образом, как у трактора. Если включить только гидровибратор 8, то возвратно-поступательное движение поршня гидроцилиндра вызовет колебания рамки, а вместе с ней и механизма навески вокруг оси шарниров 6. Задавая этому гидровибратору колебания различной частоты и амплитуды, получить соответствующие колебания механизма иавески. Так имитируются колебания трактора во время работы в поле относительно поперечной горизонтальной оси трактора (галолирование).

Если включить гидровибратор 12 (при выключенном гидровибраторе 8, то возвратнопоступательное движение поршня гидроцилиндра вызовет колебания рамы 7 вокруг оси шарниров 10 и П. Поскольку гидровибратор 5 выключен и поршень его неподвижен, рамка и механизм навески будут колебаться вместе с рамой 7. Задавая гидровибратору 12 колебания различной частоты и амплитуду, получаем соответствующие колебания механизма навески. Так на установке имитируются колебания трактора относительно его вертикальной оси (виляние).

Оба гидровибратора можно включить одновременно и тогда рамка и механизм навески будут совершать сложное движение вокруг двух взаимно перпендикулярных осей. Частота и амплитуда этих колебаний могут быть практически любыми.

Пагрузочные устройства, имитирующие сопротивление почвы обработке, крепятся к общей раме установки (см. фиг. 1). Она содержит двигатель 25 постоянного тока и полиспаст 26.

Рабочие органы исследуемой машины соединяются тягами 27 с полиспастами нагрузочных устройств. Тросы полиспастов-крепятся на валу электродвигателей и натягиваются пружинами 28.

Положение полиспаста может изменяться по высоте, что позволяет получать .различное направление тяг и сил, воздействующих на орудие. Пагрузка на отдельные корпуса навесной сельскохозяйственной машины создается машинами постоянного тока Дх, Д2, Дз, Д4 (см. фиг. 4), работающими в стоповом режиме. Якорные цепи этих машин включаются последовательно с якорными цепями тормозной машины ТМ и электромашинного усилителя ЭМУ.

Работа всей системы настраивается так, чтобы при постояниом возбуждеиии ТМ э.д.с. ее была равна по величине и противоположна по знаку э.д.с. ЭМУ от сигнала тахометрической обратной связи, а также э.д.с. машин Дь Д-2, Дз, и Д4, во всем диапазоне изменения скорости двигателя Д„.

При равенстве этих э.д.с. в обмотки ЭМУ ОУ1 и ОУг подается задающий сигнал УЗ, который переводит ТМ в тормозной режим и обуславливает силу тока в якорной цепи этих машин. Величина и характер изменения силы тока якорной цепи будет полностью определяться величиной и характером изменения задающего сигнала f/з (постоянная составляющая определяется величиной сигнала UQ). Так как якорные цепи мащин Дь Да, Дз и Д4 включены последовательно с якорными цепями ТМ-ЭМУ, сила тока в них будег также определяться величиной и характером задающего сигнала.

При постоянном возбуждении машин Дь Д2, Дз и Д4 моменты, развиваемые этими мащинами, будут также определяться величиной и характером задающего сигнала.

Следовательно, усилия, передаваемые по тросу от валов мащин к корпусам плуга, будут изменяться пропорционально задающему сигналу 1/3. Такая система позволяет получать усилия на всех корпусах плуга идентичными. Чтобы получить значения, создаваемых мащин Дь Д2, Дз и Д4 усилий, изменяющихся по своему закону, задающий сигнал U устанавливается постоянным соответствующил номинальному току якорной цепи этих машин. Якорная цепь машины шунтируется триодами TI и То, которые открываются по необходимому закону, для чего в схему включается специальный датчик ДП.

Этот датчик меняет сигнал на входе системы по требуемому закону, что приводит к изменению тока в якорной цепи двигателя. Такие устройства имеют все двигатели нагрузочных устройств, что позволяет создавать с их помощью произвольные изменения усилий на

-. 3

каждом рабочел органе исследуемой мащины в отдельности.

Устройство, имитирующее перовностп рельефа поля, представляет собой площадку 29, (см. фиг. 1), соединенную щарпирами 30 с общей рамой установки и через ролик 3/ опирающуюся на эксцентриковый диск 32. Диск закреплен на валу 33 и имеет устройство для изменения эксцентриситета. Вял через редуктор 34 приводится во вран1,еипе двигателем постоянного тока 35, обороты которого можно в широких пределах изменять. Таким образом, изменением числа оборотов двигателя и величины эксцентрнситета диска можно получить колебания площадки (а вместе с ней и испытываемой мащины) различной частоты и амплитуды.

Все возмущения, подаваемые на сельскохозяйственную машину (неровности рельефа

поля, колебания механизма наг.ески, сопротивления рабочих органов) могуг подаваться раздельно или совместно, в зависимости от целей и задач исследования.

Предмет изобретения

1.Лабораторная установка для определения статических и динамических характеристик навесных сельскохозяйственных машин и их

систем регулирования, содержащая раму, мехаинзм навески, устройства нагрузочные и имитирующие неровности рельефа поля, отличающаяся тем, что, с целью моделирования «виляния и «галопирования трактора, механизм навески собран на рамке, шарнирно укрепленной на раме и связанной с гидровнбраторами.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что нагрузочные устройства содержат электрнческие машины ностоянного тока, работаюц не в стоновом режнме.

3. Установка но п. 1, отличающаяся тем, что устройства, имитирующие неровности рельефа выполнены в внде , снабженных

осью качання и опирающихся на эксцентриковый механнзм.