Стенд для испытаний рулевого управления Советский патент 1979 года по МПК G01M17/06 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при проведении испытаний рулевых управлений транспортных средств.

Известен стенд для испытаний рулевого управления, содержащий насос, гидравлически связанный через регулируемый дроссель с гидромотором, приводящим в движение рулевой механизм, отводы к исполнительным гидроцилиндрам которого связаны кольцевой гидролинией через регулируемый дроссель и расходомер 1.

Недостатком такого стенда является необходимость ручного регулирования дросселя, имитирующего нагрузку в исполнительных гидроцилиндрах с целью получения переменных нагрузок в гидросистеме рулевого управления, а также сложность конструкции.

Известен также стенд для испытаний рулевого управления, содержащий гидроцилиндр, кинематически связанный с приводом системы рулевого управления и гидравлически через гидрораспределитель - с основным насосом и баком, два гидравлических, нагружателя, состоящих из параллельно установленных обратного клапана, регулируемого дросселя и предохранительного клапана, расположенных в гидролиниях, связывающих щтоковые и поршневые полости гидроцилиндров поворота с баком 2.

Недостатком этого стенда является то, что он обеспечивает реверсируемую постоянную нагрузку, имитирующую управление транспортным средством, только с ломощыс рулевого колеса. Однако пр,и движении транспортного средства нагрузка на пр,ивод передается не только от рулевого колеса, но и от дороги. В реальных условиях нагрузка, передаваемая на привод от дороги, накладывается на нагрузку, передаваемую от рулевого колеса н, следовательно, частота изменения суммарной нагрузки относительно среднего значения в рулевом приводе значительно увеличивается.

Целью изобретения является обеспечение возмол ности проведения испытаний систем рулевого управления с переменной нагрузкой.

Цель достигается тем, что предлагаемый стенд снабжен плунжерным устройством, выполненным- в виде ступенчатого гидроцилиндра с регулировочным упорным винтом и размещенным внутри подпружиненным ступенчатым плунжером, образующим две полости: управляющую - со стороны, противоположной пружине, и полость нагнетания, гидравлическим пульсатором, в корпусе которого сделаны три канала - напорный, сливйой -и управляющий, и двзмя дополнительными насосами, напорная гидролиния первого из которых соединена с управляющей полостью плунжерного устройства ,и напорным каналом гидравлического пульсатора, а напорная линия второго - с управляющим каналом гидравлического пульсатора и через параллельно установленные регулируемый дроссель и предохранительный клапан - с баком, при этом полость нагнетания плунжерного устройства соединена с напорной гидролинией основного насоса, а сливной канал гидравлического пульсатора через регулируемый дроссель - 1C баком.

На чертеже представлена принципиальная схема описываемого стенда.

Стенд состоит из гидравлического привода, включающего основной насос /, регулируемый дроссель 2, предохранительный кланан 3, гидрораспределитель 4 с электромагнитным управлением, электровключатели 5 и б, гидроцилиндр 7, соединенный через поворотный рычаг 8 с испытуемым рулевым прлводом, гидравлического нагружателя, включающего гидроцилнндры 9 и 10, регулируемые дроссели 11 и 12, предохранительные клапаны 13 -я 14 п обратные клапаны 15 и 16, плунжерного устройства 17, включающего цилиндр 18, ступенчатый плунжер 19, по торцам цилиндра образующий управляющую полость со стороны, противоположной действию пружины нагнетания, пружину 20, регулировочный упорный винт 2/, гидравлического пульсатора 22, дополнительных насосов 23 и 24, регулируемых дросселей 25-27 предохранительных клапанов 28 и 29, масляного фильтра 30, охладителя 31 и бака 32.

Испытуемый привод рулевого управления включает продольную тягу 33, рычаг поворотного .кулака 34, поперечную тягу55, рычаги 36 и 37 рулевой трапеции.

Работа стенда осуществляется следующим образом.

Рабочая жидкость из бака 32 основным насосом / подается через гидрораспределигель 4 в одну из полостей гидроцилиндра 7, например нижнюю по рисунку. Поршень со штоком под действием давления рабочей жидкости перемещается, пОВорачивая рычаг 8 по ча,совой стрелке. Продольная тяга

33,совершая поступательное движение, поворачивает рычаги испытуемого пр.цвода

34,36 ,и 37 также по часовой стрелке. Лорщни в гидроцилиндрах 9 и 10 перемещаются, вытесняя рабочую жидкость через регулируемый дроссель 11 в ба,к. В гидроцилиндре 9 давление создается в щтоковой полости, в гидроцилиндре 10 - в бесщтоковой. Протйвололожные полости гидроциЛЕндров через обратный клапан J6 заполняются рабочей жидкостью. Гидроцилиндры 9 и 10 создают моменты сопротивления повороту, аналогичные моментам сопротивления повороту левого и правого колеса транспортного средства. Когда порщень гидроцилкндра 7 достигает определенного крайнего положения, электровключатель 5 включает электромагнит, который переключает гидрораспределитель 4.

Происходит движение штока гидроцилиндра 7 в противоположном направлении.

В гидроцилиндре 9 давление создается в бссштоковой ПОЛО.СТИ, в гидроцилиндре 10 - в щтоковой. Под действием движущихся лорщней рабочая жидкость вытесняется через регулируемый дроссель 12. Противоположные ПОЛО.СТИ гидроцилиндров через обратный клапан il5 заполняются рабочей жидкостью. В крайнем положении лри обратном ходе электровключатель б отключает электромагнит гадрораспределителя 4, золотник которого возвращается в исходное положение, меняя направление движения порщня гидроцилиндра 7.

Величина нагр)зк,и на испытуемый привод меняется регулируемы.ми дросселями и и 12. Угол поворота рычагов испытуемого привода регулируется установкой электровключателей 5 и 6, от которой зависит ход поршня гидр о цилиндр а 7. Скорость перемещения порщня в гидроцилиндре и, следовательно, количество ходов изменяется регулируемым дросселем 2.

В описанном случае рулевой привод воспринимает на себя постоянную нагрузку, величина которой изменяется только один раз в пределах рабочего хода гидроцилиндра 7.

Для .создания переменной нагрузки относительно заданного среднего значения включается в работу плунжерное устройство ./7 и гидравлическ ИЙ пульсатор 22.

При повышении давления в нагнетательной гидролинии дополнительного насоса 23 и, следовательно, в управляющей нолости плунжерного устройства 17 плунжер 19 перемещается вправо, сжимая .пружину 20. Из полости нагнетания в нагнетательную гидролинию основного насоса 1 гидравлического привода подается порция рабочей жидкости. Скорость перемещения порщнй в цилиндре 7 мгновенно возрастает, одновременно возрастает и давление в гидроцилиндрах 9 и 10. Нагрузка на испытуемый привод также возрастает.

При упоре плунжера 19 в регулировочный винт 21 давление в нагнетательной гидролинии дополнительного .насоса 23 повыщается, клапан гидравлического пульсатора 22 открывается, сообщая нагнетательную пидролинию дополнительного насоса 2;5 со сливом.

Давление в нагнетательной гидролинии пульсатора и полости управления плунжерного устройства 17 падает.

Под действием нружины 20 плунжер 19 возращается в исходное положение, забирая с нагнетательной гидрол.инии основного насоса / гидраълического привода лорцию рабочей жидкости. Скорость перемещения поршня в гидроцилиндре 7 мгновенно падает, одновременно уменьшается и давление в гидроцилйндрах 9 « 10. Нагрузка на испытуемый привод уменьшается. Под действием давления, создаваемого дополнительным насосом 34, клапан гидравлического пульсатора 22 закрывается, давление в -нагнетательной гидроли-нии дополнительного насоса 23 и в управляюш,ей полости плунжерного устройства повышается, и процесс повторяется. Амплитуда переменной нагрузки изменяется в яы-фоких пределах регулировочным упорным винтом 21. Давление в управляющей полост1И плунжерного устройства /7 и в нагнетательной гидролинии дополнительного насоса 23 .меняется регулируемыми дросселями 25 и 27 частота пульсации - регулируемым дросселем 26. Формула изобретения Стенд для испытаний рулевого управления, содержащий гидроцилиндр, кинематически связанный с приводом системы рулевого управления и гидравлически через гидрораспределитель-с основным насосом и баком, два гидравлических нагружателя, состоящих из параллельно установленных обратного клапана, регулируемого дросселя и предохранительного клапана, расположенных в гидролиниях, связывающих штоковые и поршневые полости гидроцилиндров поворота с баком, отличающийся тем,что, с целью обеспечения возможности проведения испытаний систем рулевого управления с переменной нагрузкой, он снабл ен плунжерным устройством, выполненным в виде ступенчатого гидроцилиндра с регулировочным упорным винтом и размещенным внутри него иодпружиненным ступенчатым пл ижером, образующим две полости: управляющую-.со стороны, противоположной пружине, и полость нагнетания, гидравлическим пульсатором, в корпусе которого выполнены три канала - напорный, сливной и управляющий, и двумя дополнительными насосами, напорная гидролиния шервого из которых соединена с управляющей полостью илунл ерного устройства и напорным каналом гидравлического пульсатора, а напорная линия второго-с управляющим каналом гидравлического пульсатора и через параллельно установленные регулируемый дроссель и предохранительный клапан - с баком, при этом полость нагнетения плунжерного устройства соединена с напорной гидролинией основного насоса, а сливной канал гидравлического пульсатора через регулируемый дроссель - -с баком. Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе. 1.Воронин А. Н. и др. «Стендовые ускоренные испытания гидравлических рулевых, механизмов. М., Труды ВНИИСТРОЙДОРМАША № 72, 1976, с. 74-78. 2.Лисов М. И. «Рулевое з-правление автомобилей, М., Машиностроение, 1972, с. 293, рис. 205.