Способ определения сил трения в гидроцилиндрах и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК G01N19/02 G01L1/00 

fK)l-2 -( -- (Р,}2-1 -()2-lL(APi-2

Fr,{P) где , AP2-1 - перепад давлений в обращенных друг к другу полостях придвижении поршией соответственно от первого ко второму гидроци-. линдру и наоборот; ()l-5, (/2)1-2 давления в других (Pl)2-b (2) 2-1 полостях при движении поршней соответственно от первого ко второму гидроцилиндру и наоборот; f, F - поминальные значения площади поршня соответственно в обращенных друг к другу н в других полостях. Этот способ осуществляется устройством, в него введены дифференциальный монометр, через который соединены обращенные друг к другу полости гидроцилиндров, и гидравлический редуктор, через который эти полости соединены с источником гидропитания, а другие их полости снабжены датчиками давления и соединены с источником гидропитания через введенные в устройство регулятор расхода и электрогидравлические переключатели, соединенные со сливной магистралью. На фиг. 1 дана припципиальная схема устройства для осуществления способа определения сил трения в гидрОцнлнндрах; на фиг. 2 - распределение усилий при перемещепии порщней от первого гидроцилиндра ко второму; иа фиг. 3 - то же, при перемещении поршией от второго гидроцилиидра к первому. Установка содержит два однотипных встречно расположенных гидроцилиидра I f(P,),2-(P,)l-2- (Я Frf{P}-ПО которой определяется искомая сила трения в уплотнениях двух гидроцилиндров. Расчетная формула для определения силы треиия в уплотнениях гидроцилиндров может быть получена из уравнения равновесия сил, действующих на поршни гидроцилиидров при их равномерном движении. При движении поршней от гидроцилиндров 1 (rUi) к ГЦг (фиг. 2) со средней скоростью V /, (Р,),2 (2)1-2 -f,(P+APl-,) F,.,{P),(2)

АЯо,)

И 2, закрепленных на горизоптальиой балке, у которой штоки соединены друг с другом. Внутренние полости гидроцилиндров соединены между собой трубопроводом с манометром 3, определяющим нагрузку на уплотнения, и через гидравлический редуктор 4 - с маслонасосной станцией (МНС) 5. Кроме того, указанные полости соедииепы с дифференциальны.м манометром 6. Внешние полости гидроцилиидров соединены с датчиками давления 7 и 8, а через электрогидравлические переключатели 9 и 10 - с напорной и сливной магистралями МНС. Неред переключателями 9 и 10 на нанорной магистрали установлен регулятор расхода жидкости И. На штоках гидроцилиидров установлен рычаг 12, контактирующий с конечными выключателями 13. Работа установки заключается в следующе.м. Во виутрениие полости гидроцилиндров, обращенных друг к другу, жидкость подают от МНС 5 иод давлеиием, задаваемым с помощью редуктора 4. Электрогидравлические переключатели 9 и 10 попеременио соединяют внешние полости цилиндров 1 и 2 с иаиорной и сливной магистралями МНС 5, что позволяет реализовать возвратно-поступательное перемещение поршней. Регулирование скорости перемещения поршией осуществляется регулятором расхода жидкости 11, а команда на переключение электрогидравлических переключателей 9 и 10, изменяющих направление движения поршией, поступает от конечных выключателей 13, включаемых рычаго.м 12, жестко прикреплеины.м к штокам. Датчики давления 7 и 8 измеряют давление во внешних полостях гидроцилиндров, а дифференциальный маномер 6 измеряет перепад давления во внутренних полостях гидроцилиидров в процессе возвратио-поступательного движения ПО)ШНОЙ. Получеш-пме результаты измерения давлений подставляют в расчетиую формулу 2-ll-/(AP.рабочие площади порш1, /2 и f I, FZ ней во виутреииих и внещних полостях гидроцилиндров соответветствеиио;F.f(P) суммариая сила трения в двух гидроцилиндрах, поршией от ГЦг и FUi рн движепии . 3) с той же скоростью V F2 ( -PI (Р.)2- /2- (Я-ДЯ)+/, P f,p(P).

Обозначения давлений аналогичны указанным в первом случае.

Геометрические размеры двух однотипных гидроцилиндров могут несколько отличаться друг от друга.

Полагая, что и , можно написать

/,-Af FZ,(4)

/i-Д/ /2.(5)

Сложив (2) и (3) и преобразовав полученное уравнение с учетом (4) и (5), получим

F(P,)i-2 - ()1-2 (2)2-1 (Л)2-11 - /(АР,2 + ДРг-О

F.,(P} где F и f - номинальные значения площади поршня во внешних и внут- 15 ренних полостях гидроцилиндров. Имея три однотипных гидроцилиндра, можно, соединяя их попарно, найти суммарную силу трения каждой пары и затем, решая систему трех уравнений, определить силу трения любого из гидроцилиндров отдельно. Формула изобретения25 1. Способ определения сил треиия в F(P,),-2 - (P,)l-2 ч- (P2) Лр(Р) , APj-1 - перепад давлений в обращенных друг к другу полостях придвижении поршней соответственио от первого ко второму гидроцилиндру и наоборот; (Pi), (P2), - давления в других (Pl)2-b (Р2)2-1 полостях ПрИ ДВИжеиии поршней соответственно от первого ко второму гидроцилиндру и наоборот; 1, F - номинальные значения площади поршня соответственно в обращенных друг к другу и в других ПОЛОС 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее два гидроцилиндра, закрепленных в жесткой силовой раме, што/,-(P,)l-2-(P2)-2 + (P2)2-l -(P,).2,-fAf (Р2).-7-(2), (AP,-2 + AP2-l)+

+ А/-АР 2-1 2F,p(P).

Можно показать, что максимальные значения второго и четвертого членов левой части уравнения (6) на порядок меньше величин других членов уравнения. Пренебрегая этими членами, расчетную формулу для определения силы трения в гидроцилиндрах можно представить в виде

(7) гидроцилиндрах, заключаюшийся в нагружении статически уравновешенных поршней, штоки которых встречно соединены между собой, и измерении силы трения при перемешении поршней, отличающийся тем, что, в целью повышения точности опре деления сил трения, измеряют перепад давлений в полостях, обращенных друг к другу, и давления в других полостях гидроцилиндров при перемешении поршней во. взаимно противоположных направлениях, а силу трения определяют по формуле -I - P,)2-ll - f(AP,2 - AP2-l) ки которых встречно соединены между собой, и источник гидропитания, отличающийся тем, что в него введены дифференциальный манометр, через который соединены обращенные друг к другу полости гидроцилиндров, и гидравлический реду; ;тор, через который эти полости соединены с источником гидропптаиия, а другие их полости снабжены датчиками давления и соединены с источником гидропитания через введенные в устройство регулятор расхода и электрогидравлические переключатели, соединенные со сливной магистралью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.ПиранкоБ В. К. Установка для исследования трения уплотнительных колец при возвратно-поступательном движении. Вестник машиностроения ЛЬ 1, 1977. 2.Баранов А. И. и Салькович Э. П. Некоторые вопросы методики статических испытаний тяжелых самолетов с применением многоканальной системы управления нагружением. Труды ЦАГИ, вып. 1704, М., 1975, ДСП.

Zl

,/J 7J,

I

/v/yc