Стенд для испытания бульдозеров Советский патент 1981 года по МПК G01M15/00 E02F3/76 

(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ БУЛЬДОЗЕРОВ

I

Изобретение относится к устройствам для испытания строительно-дорожных машин и, в частности, предназначен для испытания машин типа бульдозеров. .

Известен стенд для испытания бульдозеров, обеспечивающий различные режимы нагружения ходового оборудования бульдозера для имитации различных условий его работы 1.

( Недостаток стенда заключается в отсутствии нагружения рабочего органа машины в процессе испытаний, в то время как нагрузка на рабочем органе существенно влияет на распределение опорных реакций на движитель бульдозера и его тяговосцепные свойства. Кроме того, комплексные испытания бульдозера на надежность и долговечность должны включать определение этих параметров не только для ходового оборудования, но и для рабочего органа.

Наиболее близким к предлагаемому является стенд для испытания бульдозеров, включающий беговое основание, снабженное тормозом, подвижный рычаг для нагружения рабочих органов с копиром, .соеди.ненный с гидроцилиндром управления, и блок задания временной функциональной

зависимости нагрузок, соединенный с регуч лирующим элементом гидросистемы управления стенда.

Блок задания временной функциональной зависимости нагрузок обеспечивает посредством гидроцилиндра управления вертнкальное перемещение подвижного рычага относительно рабочего органа бульдозера в соответствии с заложенной в него программой и, тем самым, изменение точки приложения реактивной силы к рабочему органу, вызывающее соответственное изменение

10 тягово-сцепных свойств бульдозера. Копир, закрепленный на подвижном рычаге, обеспечивает положительную обратную связь с блоком задания временной функциональной зависимости нагрузок (2).

Недостатком известного стенда являет15ся отсутствие связи между степенью нагружения рабочего органа бульдозера и режимом работы его ходового оборудования, трансмиссии и двигателя, что сужает область применения стенда и ведет к искажению фактической картины нагруження ма30шины в целом.

Цель изобретения - расширение облас ти применения стенда.

Указанная цель достигается тем, что стенд снабжен смонтированным на нем с возможностью взаимодействия с копиром подвижного рычага таткателем, . который посредством двуплечего рычага связан с тормозом бегового основания.

Подвижный рычаг снабжен цилиндрической втулкой, подпружиненной относительно- нее конусной втулкой с регулировочными гайками, при этом копир шарнирно закреплен на цилиндрической втулке с возможностью опирания на коническую втулку.

При этом рабочая поверхность копира выполнена в фЬрме параболы вида у ах где - эквивалентное глубине копания грунта вертикальное перемещение копира под действием гидроцилиндра управления; о. -постоянный коэффициент, зависящий от физико-механических свойств имитируемого грунта и определяемый поворотом копира за счет перемещения конусной втулки вдоль подвижного рычага; fe -постоянный коэффициент, эквивалентный независимому от глубины копания нагружению рабочего органа и определяемый переменной длиной телескопической штанги толкателя.

Беговое основание стенда снабжено тахогенератором и логическим элементом .ИЛИ, который установлен в электрической цепи между блоками задания временной функциональной зависимости и регулирующим элементом гидросистемы и соединен с тахогенератором.

На фиг. 1 схематично изображен стенд для испытания бульдозеров; на фиг. 2 - аналитически синтезированная форма рабочей поверхности копира.

Стенд для испытания бульдозеров содержит беговое основание 1 в виде барабанов, соединенных бесконечной лентой. На беговом основании 1 при испытании обычным образом установлен бульдозер 2 с рабочим органом 3, который совмещен с подвижным рычагом 4, снабженным в верхней части роликом 5. Нижняя часть подвижного рычага 4 шарнирно соединена с гидроцилиндром 6 управления, смонтированным на корпусе стенда. На подвижном рычаге 4 при помощи стопорных элементов, например гаек 7, закреплены с возможностью продольного перемещения конус 8 и втулка 9, снабженная пружиной 10 сжатия. На втулке 9 шарнирно закреплен верхней частью копир 11, .установленный нижней частью на конусной втулке 8. На рабочей поверхности копира 11 расположен ролик 12 толкателя 13, выполненного в виде телескопической щтанги с установленной по резьбе муфтой 14 для изменения длины толкателя. Другой конец толкателя 13 снабжен щарнирным пальцем 15, установленным в продольном окне рычзга 16, который шарнирно закреплен на корпусе стенда и сое-. дивен с тормозом 17, например, ленточного типа, смонтированным на беговом основании 1 и снабженным возвратной пружиной 18. Рабочая поверхность копира 11 выполнена в форме параболы вида (фиг. 2).

Y ах - + Ь,

где у -эквивалентное тормозному моменту тормоза 17 горизонтальное перемещение толкателя 13; X - эквивалентное имитируемой на стенде глубине копания грунта вертикальное перемещение копира 11 вместе с подвижным рычагом 4 под действием гидроцилиндра 6 управления;

5о- -постоянный коэфф.ициент., зависящий от физико-механических свойств имитируемого на стенде . грунта и определяемый поворотом копира 11 за счет перемещения конуса 8 вдоль подвижного ры0чага 4 под действием нижних

гаек 7;

k постоянный коэффициент, эквивалентный независимому от глубины копания нагружению на стенде рабочего органа 3 и опре .деляемый переменной длиной телескопической щтанги толкателя 13 при вращении муфты 14. Гидроцилиндр 6 включен обычным обра. зом в .гидросистему управления стенда, содержащую регулирующий элемент 19, выполненный в виде, например, трехпозиционного гидрозолотника с электромагнитным . управлением, а также насос 20, перепускной клапан 21 и бак 22. Беговое основание 1 снабжено тахогенератором 23, соединенным 5 электрической цепью 24 с логическим элементом 25 типа ИЛИ обычной конструкции, который установлен в электрической цепи 26 между блоком 27 задания временной функциональной зависимости и регулирующим элементом 19.

0 Настройка стенда осуществляется следующим образом.

По заданным величинам математического ожидания усилия копания грунта бульдозером и глубины копания устанавливают вращением муфты 14 длину толкателя 13 и пере5 мёщением вдоль подвижного рычага 4 конуса 8 - угол поворота копира 11. Одновременно вращением верхнего стопорного элемента-гайки 7 выбирают полностью зазор в кинематической связи между копиром Пи тормозом 17 при полностью втянутом щтоке гидроцилиндра 6. В блок 27 задания временной функциональной зависимости вводится программа режима нагружения рабочего органа, например циклическое изменение глубины копания по определенной траектории и вариацией значений глубины копания, характерируемой законом нормального распределения величин. Логический элемент 25 типа ИЛИ настраивается на пороговые значения минимального И

максимального напряжений, получаемых от тахогенератора 23 при полностью затормо. женном и полностью расторможенном тормозе 17. В последнем случае величина мак-, симального напряжения электрического тока соответствует максимальной рабочей скорости бульдозера 2.

При испытании бульдозера 2 устанавливают беговое основание 1 таким образом, что ролик 5 подвижного рычага 4 упирается в рабочий орган 3. Включают привод насоса 20 и питание блока 27 задания временной функциональной зависимости, затем запускают двигатель бульдозера 2 и устанавливают требуемую рабочую скорость 1еремещения его ходового оборудования. За счет сил сцепления и трения при движении ходового оборудования происходит перемещение бесконечной ленты бегового основания 1 со скоростью, определяемой тормозным моментом тормоза 7, в пределах нагрузочной характеристики двигателя и трансмиссии бельдозера 2 на заданной передаче. Блок 27 задания временной функциональной зависимости нагружения в соответствии с введенной в него программой периодически включает гидрозолотник 19, осуществляя втягивание и выталкивание штока гидроцилиндра 6 управления. При этом подвижный рычаг 4 перемещается по вертикали, и ролик 5 изменяет свое положение отиосительно рабочего органа 3, тем самым меняя точку приложения реактивной силы к рабочему органу 3 и характер эпюры давлений ходового оборудования бульдозера 2 на беговое основание 1, что изменяет тяговосцепную характеристику бульдозера.

Одновременно с вертикальным перемещением подвижного рычага 4 копир 11 воздействует на ролик 12 толкателя 13, перемещая последний в горизонтальном направлении согласно параболическому закону Y ах - -f b, задаваемому формулой рабочей поверхности копира, углом его пово- . рота под действием конуса 8 и длиной толкателя 13. При перемещении копира П вверх толкатель 13 поворачивает против часовой стрелки рычаг 16 и, сжимая возвратную пружину 18, затормаживает тормоз 17, тем самым увеличивая нагрузку на ходовое оборудование, трансмиссию и двигатель бульдозера 2 в соответствии с нагрузкой на рабочем органе 3. При достижении максимального тормозного момента, соответствующего полной силе тяги по сцеплению бульдозера 2 на имитируемом на стенде грунте, тахогенератор 23 подает пороговое минимальное значение напряжения на логический элемент 25, который обеспечивает переключение гидрозолотника 19 и втягивание щтока гидроцилиндра 6, сопровождающееся уменьшением тормозного момента и нагрузки на рабочий орган 3, после чего гидрозолотник 19 переводится -в нейтральное положение к логический элемент. 25 вновь соединяет напрямую блок 27 задания временной функциональной зависимости с гидрозолотником 19. Когда тормознЬй момент минимален, происходит движение бегового основания 1, сказывающее минимальную нагрузку на ходовое оборудование. бульдозера 2, равное сопротивлению перекатывания ходового оборудования по имитируемому на стенде грунту. При этом тахогенератор 23 подает за счет максимальной скорости вращения пороговое максимальное напряжение на логический элемент 25, который обеспечивает переключение гидрозолотника 19 и выталкивание щтока гидроцилиндра 6. При имитации работы бульдозера 2 с иитенсификатором процесса копания грунта, например с газовой смазкой рабочего органа 3, которая уменьщает усилие

копания трунта, производят соответственную перенастройку копира 1 перемещением вниз стопорных элементов и конуса 8, что уменьшает величину тормозного момента и нагрузки на рабочем органе 3 при сохранении характера изменения нагрузок за счет

вариации глубины копания груита. Аналогичная перенастройка копира 11 производится при имитации процесса копания менее прочных, например песчаных грунтов.

Использование предлагаемого стенда позволяет повысить качество испытаний бульдозеров на надежность и долговечность, проводить комплексные ускоренные испытания ходового оборудования, трансмиссии и рзбочего органа по заданной программе.

30

Формула изобретения

. Стенд для испытания бульдозеров, включающий беговое основание с тормозом, соединенный с гидроцилиндром управления подвижный рычаг с копиром для нагружения рабочих органов и блок задания временной функциональной зависимости нагрузок, соединенный электрической цепью с регулирующим элементом гидросистемы управления стенда, отличающийся тем, что,

с целью расширения эксплуатационных возможностей, он снабжен смонтированным на нем с ВОЗМОЖНОСТЬЮ взаимодействия с копиром подвижного рычага толкателем, который посредством двуплечего рычага связан с тормозом бегового основания.

втулке с возможностью опирання на коническую втулку.

где X - эквивалентное глубине копания грунта вертикальное перемещение копира под действием гидроцнлиндра управления;

о--постоянный коэффициент, зависящий от физико-механических свойств имитируемого грунта и определяемый поворотом копира за счет перемещений конусной втулки вдоль подвижного рычага; f -постоянный коэффициент, эквивалентный независимому от глубины копания нагружению рабочего органа и определяемый неременной длиной телескопической штанги толкателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . Авторское свидетельство СССР № 504853, кл. G 01 М 15/00, 1976.

Х