Стенд для исследования навесных гидравлических систем Советский патент 1980 года по МПК F15B19/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к стендам для исследования тракторных навесных гид равлических систем, и является усов шенствованием стенда, описанного в авторском свидетельстве 73620. По основному авт. св. № 573&20 известен стенд для исследования нав ных гидравлических систем, содержащий насос, сообщенный через гидрораспределитель с исполнительным гид роцилиндром, механизм залней навеск с грузом, вспомогательный насос, сообщенный через реверсивный гидрораспределитель с вспомогательным гидроаилиндром, присоединенным к. механизму задней навески, датчик ус лия, связанный посредством тяги с гидрораспределителем, причем вспомо гательный насос снабжен регулятором давления, имеющим подпружиненный за порный элемент, связанный с механиз мом навески, корпус и программное устройство для перемещения корпуса.М. Недостатков этого стенда является то, что он не позволяет производить испытания с имитацией работы системл силового регулирования глубины хода сельскохозяйственной машины на полях с переменной плотностью почвы. Цель изобретения - расширение функцТ)ональных возможностей стенда. Ук азанная цель достигается тем, что стенд снабжен згщающим элементом, а программное устройство и запорный элемент регулятора давления установлены в направляющих и кинематически связаны с задающим элементом. На чертеже представлена принципиальная гидравлическая схема стенда для исследования навесных гидравлических систем. Стенд содержит масляный бак 1, насос 2, исполнительный гидроцилиндр 3, связанный с нижними тягами механизма навески 4 с грузом 5, имитирующим вес сельскохозяйственного орудия, вспомогательный гидроцилиндр 6, присоединенный к одной тяге механизма навески 4, вспомогательный насос 7, реверсивный гидрораспределитель 8, подключенный своей входной гидролинией к вспомогательному насосу 7, выходными гидролиниями - к вспомогательному гидроцилиндру 6 и сливной гкдролинией - к масляному баку 1. Вспомогательный насос 7 снабжен регулятором давления 9. Входная полость регулятора давления 9 соединена гидиол инией 10 со входной гидролинией реверсивного гидрораспределителя 8, выходная полость - гидролинией 11 с масляным баком 1, Регулятор давлё| йй 9 связан своим подпружиненным запорным элементом, например, шарико 12 тягой с другой нижней тягой механизма навески 4 и взаимодействует своим корпусом 13 с программным устройством, например, вращающимся кулач ком 14. Стенд снабжен задающим элементом 15, причем программное устрой ство, например кулачок 14 и запорный элемент 16 регулятора давления 9, ус тановлены в направляющих 17, 18 и кинематически связаны с задающим элементом 15. Испытуемый гидрораспределитель 19, например, силовой регулятор, подсоединен гидролинией 20 к насосу 2, гидролиниями 21 и 22 к исполнительному цилиндру 3, а гидролинией 23 к масляному баку 1. Управляющий золотник 24 гидрораспределителя 19 связан тягой 25 с датчиком усилия 26, установленным в механ иэме навески 4 и рукояткой управления 27 через клин 28. При работе тракторного агрегата, оборудованного устройством для регулирования тя-гового усилия (например, на пахоте), усилия, возникаю щие в звеньях механизма навески от тягового сопротивления сельскохо зяйственной маишны, воздействуют на упругий элемент (датчик усилий) и через систему рычагов перемещают золотник силового регулятора. Нейтральному положению золотника соответствует движение тракторного агрегата с заданным тяговым усилием (на заданной глубине). В случае уменьшения или увеличения тяговтао усилия (например при изменении глубины пахоти) золотник перемещается, что вызывает заглубление или подъем орудия до тех пор, пока тяговое усилие не достигнет заданной величи ны. Причем подъем (заглубление) рабочих органов орудия, например, лемехов плуга, от одинакового изменения тягового усилия на полях с разной плотностью почвы происходит различную величину. Например, на , легких почвах до восстановления задан ного тягового усилия необходимо больший подъем плуга, чем на тяжелых почвах. Стенд работает следующим образом Сначала включается насос 2 и при помощи рукоятки 27, гидрораспредели теля 19 и гидроцилиндра 3 устанавливается необходимое, положение гру за 5, после чего при помощи рукоятки управления 27 и клина 28 управля щий золотник 24 устанавливается в нейтральное положение. Затем устана . ливается соответствующее положение реверсивного гидрораспределителя 8 Например, сжимающие усилия в верхней тяге и растягивающие усилия в нижних тягах механизма навески 4 достигаются при установке реверсивного гидрораспределителя 8 в положение, показанное на чертеже, путем включения левого электромагнита. Для получения заданной величины усилий кулачковый механизм устанавливается в положение, показанное на чертеже. Регулировкой кинематической связи запорного элемента (шарика) 12 с механизмом навески 4 устанавливается начальное поджатие шарика 12 и включается вспомогательный насос 7. При этом масло от насоса 7 через реверсивный гидрораспределитель 8 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 6 и одновременно по гидролинии 10 во входную полость регулятора давления 9 и далее, преодолевая усилие пружины шарика 12 через гидролинию 11 в масляный бак 1. Поджатием пружины шарика 12 и перемещением управляющего золотника 24 влево устанавливается заданное давление масла во входной полости регулятора давления 9 и соответственно в штоковой полости гидроцилиндра 6. Поршень гидроцилиндра б, перемещаясь влево, создает усилия заданной величины в звеньях механизма навески 4 и соответствующую деформацию пружины датчика усилия соответствует нейтральное положение управляющего золотника 24 , Изменение усилий от згщанной величины достигается включением кулач- кового механизма, рассчитанного на программу испытаний. Вращаясь, кулачок 14 уменьшает или увеличивает усилие поджатия пружины шарика 12,что уменьшает или увеличивает давление масла во входной полости регулятора давления 9 и щтоковой полости гидроцилиндра 6. При этом соответственно изменяются усилия в звеньях механиз.ма навески 4, что приводит к деформации датчика усилия 26 и перемещению управляющего золотникас24 влево или вправо от нейтрального положения . В результате золотник 24 либо соединяет гидролинию 22 с гидролинией 23 и масляным баком 1 и груз 5 под действием собственного веса через механизм навески 4 опускается, либо разъединяет гидролинию 20 и сливную гидролинию 23 и груз 5 через механизм навески 4 поднимается . В обоих случаях перемещения механизма навески 4 с грузом восстанавливает первоначально настроенное давление во входной полости регулятора давления 9, штоковой полости гидроцилиндра б и соответственно усилия в звеньях механизма навески 4. Золотник 24, посредством тяги 25 устанавливеется при этом в нейтральное положение, а перемещение механизма навески 4 прекращается.

Для испытания с имитацией, работы системы силового регулирований глубины хода сельскохозяйственного орудия на полях с малой (большой) плотностью почв необходимо задающий элемент 15, повернуть вправо (влево) от положения показанного на чертеже. При этом вместе с задающим элементом 15 переместятся вправо (влево) запорный элемент 16 регулятора давлени 9 и программное устройство, например кулачок-14. В результате перемещения запорного элемента 16 регулятора давления 9 и кулачка 14,относительно нижней тяги механизма навески 4 уменьшиftocb (увеличилось) плечо воздействующего на регулятор давления 9 сигнала от механизма навески 4 и поэтому при изменении усилия от заданного создаваемого всп омогательным гиДроцилиндром 6, механизму навески 4 необходимо переместиться на большую (меньшую) величину до восстановления первоначально заданного усилия.

Для моделирования и изучения переходных процессов, происходящих при работе например трактора с плугом во время перехода почвообрабатывающего орудия (плуга) с менее плотных на более плотные почвы необходимо, не останавливая работу стенда, переместить задающий элемент 15, из правого положения в левое. При этом запорный элемент регулятора давления 9 и программное устройство, например, кулачок 14 также переместится из правого положения в левое, в результате чего происходит изменение плеча сигнала, воздействующего на

регулятор давления 9 от механизма навески 4.

Амплитуда изменения усилий в звеньях механизма навески 4 устанавливается подбором профиля кулачка 14, а частота их изменения - скоростью вращения кулачка 14.

Растягивающие усилия в верхней тяге и снимсиощйё усилия в нижних тягах механизма навески 4 достигаются

путем установки реверсивного гиДрораспределителя 8 в положение, противоположное показанному на чертеже.

Использование изобретения позволит в лабораторных условиях проводить исследования системы или силового регулирования по определению параметров при соответствующей работе трактора с плугом на полях с почвами различной плотности, что.значительно проще по сравнению с полевыми испытаниями и более точно, так как допускает повторение опытов в идентичных условиях.

Формула изобретения

Стенд для исследования навесных гидравлических систем по авт. ев. 573620, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен

задающим элементом, программное

устройство и запорный элемент регулятора давления установлены в направляющих и кинематически связаны с задающим элементом.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 573620, кл. F 15 В 19/00, 1977.

781411