Нагружающее устройство стенда для испытания передач на неустановившихся режимах работы Советский патент 1982 года по МПК G01M19/00 

Изобретение относится к испытательной технике, касается стендов для испытания передач и может быть использовано при создании и доводке приводов машин.

Известны нагружающие устройства стендов.для. испытания передач на неустановившихся работы, в которых для создания колебательной нагрузки используются электрические, электромагнитные порошковые или механические . тормоза 1.

Недостатком электрических и электромагнитных порошковых тормозов является невысокая частота создаваемых колебаний. Механические тормоза обладают большой нестабильностью тормозного, момента, что сущестгвенно затрудняет исследования.

Наиболее близким к изобретению является нагружающее устройство стенда для испытания передач на неуста- , новившихся режимах работы, содержащее связанную с выходным валом испытуемой передачи нагружающую объемную гид эомашину с входом и выходом выход которой соединен через регулируемый дроссель QO сливом, и устройство для создания периодической пульсации давления, под; люченное к гидРомашине, связанное с автономным приводом и выполненное в виде реверси- , рующего дросселирующего гидрораспределителя, коммутирующие гидроканалы которого соединены с выходом гидромашины и со сливом 2.

Недостаток указанного устройства заключается в том, что перепад давления на реверсирующем дросселирую10щем гидрораспределителе, а следовательно, перепад давлений на нагружающей гидромашине и создаваемый ею тормозной момент пропорционален квадрату объемной подачи гидрома 5 шины, которая работает в насосном рехсиме, при малых частотах вращения выходного вала испытуемой передачи оказывается малой объемная подача гидромсшзины и создаваемый ею тормозной момент. Это ограничивает диапазон режимов испытаний областью i высоких частот вращения выходного вала испытуемой передачи.

Целью изобретения-является расши25. рение диапазона режимов испытания. .Указанная цель достигается тем, что нагружающее устройство снабжено автономным вспомогательным насосом с объемной подачей, большей

30 объемной подачи нагружающей гидромашины и дополнительным регулируемым дросселем, связанным с входом гидромашины и сливом, а реверсирующий дросселирующий гидрораспределитель выполнен четырехходовым и один из его входов подключен к вспомогательному насосу, другой - к сливу, выходы - к входу и выходу нагружающей гидромашины. При этом реверсиру щий дросселирующий гидрораспределитель выполнен в виде кранового гидрораспределителя или в виде золотникового гидрораспрёделителя с программным возвратно-поступательным при водом. На фиг. 1 изображена схема нагружающего устройства; на фиг. 2 крановый гидрораспределитель, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг, 5 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.б - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 7 - разрез Д-Д на фиг.2; на фиг. 8 - разрез Е-Е на фиг. 2; на фиг. 9 - схема золотникового гидрораспределителя с пружинным поджимом; на фиг. 10 - то же, с гидравлическим поджимом; на фиг. 11 графики, поясняющие работу устройства. Нагружающее устройство содержит нагружающую объемную гидромашину 1, связанную непосредственно или через вал статического тормоза 2 (например, через вал генератора) с вьаходны валом 3 испытуемой передачи 4. Нагружающее устройство дополнительно снаблсено вспомогательным насосом 5 с объемной подачей, большей объемной подачи гидромашины 1 и переменными дросселями б и 7. Дроссель 6 подключен между входом 8 гидромашины 1 и сливом, которым служит бак 9 для рабочей жидкости. Дроссель 7 подключен между выходом 10 гидромашины 1 и баком 9. Последовательно дросселям б и 7 включены обратные клапаны соответственно 11 и 12. Гидромашина 1 подключена к устро ству для создания периодической пульсации давления,выполненному в виде четырехходового реверсирующего дросс лирующего гидрораспределителя 13.Оди из коммутирующих гидроканалов 14 упра ляющего органа 15 гидрораспределителя 13 постоянно сообщен со входом, 1б,под 1спюченным ко вспомогательному насосу 5. Другой коммутирующий гидроканал 17 управляющего органа 15 посто янно сообщен со входом 18 подключен ным к баку 9 через установленные па раллельно фильтр 19 и обратный клапан 20f Коммутируемые выходы 21 и 22 подключены, соответственно, один ко входу 8, а другой - к выходу 1.0 нагружающей гидромах-шны 1. Вспомогательный насос 5 снабжен приводным двигателем 23, а также предохранительным клапаном 24 на выходе и фильтром 25 на входе. Гидрораспределитель 13 имеет приводной двигатель 26, связанный непосредственно с управляющим органом 15 пробкой кранового распределителя (фиг.1 - 6) В случае з.олот ни нового гидрораспределителя ,13 (фиг. 9) управляющий орган - золотник 15 может взаимодействовать с программным приводом 27, имеквдем програмг/юноситель - кулачок 28. Управляющий орган 15 поджат к кулачку 28 пружиной 29 (фиг. 9) или давлением в полости 30 (фиг.ЮК Для обеспечения заданного закона нагружения {например, синусоидального коммутируемые выходы 21 и 22 или коммутирующие гидроканалы 14 и |17 .могут иметь специально спрофилированные дросселирующие окна 31 и 32. Эти окна 31 и 32 в золотниковом гидрораспроделителе 13 выполнены в виде канавок на управляющих поясках 33 и 34 (фиг. 10). Гидромашина 1 приводится во вращение выходным валом 3 испытуемой передачи 4 и создает на выходе 10 поток рабочей жидкости. При перемещении управлякидего органа 15 гидрораспределитель 13 попеременно сообщает вспомогательный насос 5 то со входом 8, .то с Выходом 10 гидромашины 1 и, тем самлм, реверсирует по|ток рабочей жидкости. При этом в про|межуточных положениях управляющего :органа 15 гидрораспределителя 13 поток от насоса 5 перераспределяется мехеду Входом 8, выходом 10 гидромашины 1 и сливом, дросселируясь на окнах 31 . В тот момент, когда с насосом 5 сообщен выход 10, а с баком 9 - вход 8, весь поток, создаваемый насосом 5, поступает на выход 1C гидромаиины 1, суммируется с потоком, создаваег/им гидромаьиной 1, и через дроссель 7 сбрасывается в бак 9. Давление на выходе 10 гидромашины 1 в этот момент максимальное и определяется настройкой дросселя 7 и суммарной объемной подачей гидромашины 1 и насоса 5., Вход 8 гидромашины а в этот период сообцен через гидрораспределитель 13 и фильтр 19 с баком 9 и избыточное давление на входе 8 при этом близко к нулевому. Давление на выходе 10 гидромашины 1 создает тормозной момент на валу 3 испытуемой передачи 4 (кривая а на фиг. 11), .В процессе переключения гидрораспределителя давление на выходе 10 падает, так как выход 10 сообщается через дросселируюгдие окна 31 со сливом.. Вход 8 при этом сообщается через окна 32 с насосом 5. Как только поток рабочей жидкости, поступающей на вход 8 от насоса 5, превысит объемную подачу гидромзшины 1, избыток рабочей жидкости будет сбрасываться в бак 9 через дровсель 6 и давление на входе 8 гидромаьжны 1 начнет повышаться. Максимального значения давление на входе 8 гидромашины 1 достигнет в тот момент, когда гидрораспределитель 13 полностью сообщит насос 5 со входом 8. При .этом через дроссель 6 будет сбрасываться разница объемных подач насоса 5 и гидромашины 1, а максимальное давление будет определяться этой разницей подач (т.е. избыточной подачей насоса 5) и настройкой дросселя 6. Выход 10 гидромашины 1 сообщен в этот момент с баком 9 через обратный клапан 20. Избыточное давление на выходе 10 при этом близко к нулевому и давление на входе 8 гидромашины 1 создает движущий момент на валу 3 испытуемой передачи 4 (кривая 5 на фиг. 11).

При дальнейшем перемещении управляющего органа 15 гидрораспределител 13 часть потока, подаваемого насосом 5 на вход гидромашины 1,начинает сбрсываться через дросселирующие окна 31 на слив и давление на входе 8 будет падать. Одновременно возрастает давление на выходе 10 гидромашины 1. Создаваемый гидромашиной крутящий момент по мере перемещения управляющго органа 15 гидрораспределителя 13 меняет знак (кривые 5 на фиг. 11). В положении управляющего органа Д5-, при котором выход 10 гидромашины 1 сообщен с насосом 5, а вход 8 - только с баком 9, тормозной момент на валу 3 снова достигает максимальной величины и далее цикл повторяется.

Крутящий момент, создаваемый гидромашиной 1, сушшруется с тормозным моментом, создаваемым статическим тормозом 2 (кривая б на фиг. 11)| и на валу 3 испытуемой передачи возникает результирукяций колебательный момент (кривая г на фиг. 11). При этом колебания нагружающего момента заданной амплитуды могут быть получены при малых скоростях (вплоть до нулевой) частотах вращения вала 3, так как необходимей для создания перепада давления на дросселях б и 7 поток рабочей жидкости обеспечивается вспомогательным насосом 5. Амплитуда колебательного момента задается настройкой дросселей 6 и 7. Обратные клапаны 11 и 12 служат для предупреждения тока рабочей жидкости в гидросистему, минуя фильтр 19.

Таким образом, за счет применения дополнительного автономного насоса в совокупности с реверсирующим гидро .распределителем достигается расширение скоростного диапазона режимов испытания передач. Кроме того, повышается амплитуда колебаний нагружающего момента, так как нагружающая . машина работает как в насосном, так и

и в моторном режимах. Это, в свою очередь повышает информативность стенда, обеспечивает возможность проведения испытаний в полном объеме, что в конечном счете позволит получить положительный экономический эффект за счет ускорения процесса разработки и доводки вновь проектируемлх передач.

15

Формула изобретения

1.Нагружающее устройство стенда для испытания передач на неустановившихся режимах работы, содержащее

связанную с выходныгл валом испытуемой передачи нагружающую объемную гидромашину с входом и выходом, выход которой соединен через регулируемый дроссель со сливом, и устройство для создания периодической пульсации давления, подключенное к гидромашине, связанное с автономным приводом и выполненное в виде реверсирующего дросселирующего гидрораспределителя, коммутируклцие каналы которого соединены с выходом гидромашины и со сливом, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона режимов испытания, нагружакяцее устройство снабжено автономным вспомогательным насосом с объемной подачей, большей объемной подачи нагружающей гидромашины, и дополнительным регулируемом дросселем, связанным с входом гидромашины, и сливом, а реверсирукщий дросселирующий гидрораспределитель выполнен четырехходовым и один из его входов подключен к вспомогательному

насосу, другой - к сливу, а выхо- ды - к входу и выходу нагружающей гидромашины.

2.Устройство по П.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что дросселирующий гидрораспределитель выполнен в виде кранового распределителя.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дросселирующий гидрораспределитель выполнен в

виде золотникового гидрораспределителя с программным возвратно-поступательным приводом.

Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе 1. Пономаренко Ю.Ф. Испытание гидропередач. М., Машиностроение, 1968, с. 224-225, рис. 118.

2. То же, с. 225-230, рис. 119.

Фuг.f

:И И

Фиг. 2

Фиг.З

г-г

зг

22

Фиг.е

f-f

М-Л

fg

иг. 7

Фиг.У