Стенд для испытаний винтовых преобразователей Советский патент 1982 года по МПК F15B19/00 

Изобретение относится к испытаниям винтовых преобразователей и может быть использовано при проведении испытаний механических и гидравлических устройств, выходные звенья которых осуществляют возвратно-поступательное или вращательное движеjHHe, для определения их ресурса и Оценки значений показателей надежности с повышенной степенью достовер йости , а также при ускоренных испытаниях .

Известен стенд для испытаний преобразователей, включающий станину с шарнирными опорами для установки преобразователя с приводом, соединенным через датчик величины нагружения с нагрузочной гидромашиной, и последовательно установленные датчик положения, задатчик, сравнивающий блок, связанный-с задатчиком величины нагружения, и регулирующее устройртво, соединенное с входом и выходом нагрузочной гидромашины 1).

Недостатком этого Стенда является использование в качестве регулирующего устройства электрогидравлического усилителя (ЭГУ) типа сопло-заслоика ввиду наличия в его структуре распределительного золотника, которому -присущи нелинейности статической характеристики в области околонулевых входных сигналов: это обусловлено зоной перекрытия золотника и имеет место даже при введении отрицательного перекрытия.

Кроме этого, ЭГУ может создать . заданную величину нагрузки лишь при одном сочетании давлений в полостях

10 гидромашины (при условии неизменного давления питания), в то время как в процессе испытаний возникает необходимость в изменении жесткости нагрузки, т.е. в обеспечении возможности

15 задания одной и той же по величине нагрузки при различных давлениях в полостях гидРомашины4

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения знакоперемен20ных нагрузок, т.е. обеспечение условий переменной жесткости нагрузки за счет обеспечения независимого регулирования давлений в полостях нагрузочной гидромашины.

25

Указанная цель достигается тем, что в стенде для испытаний винтовых преобразователей регулирующее устройство выполнено в виде золотникового распределителя и установленных

30 параллельно ему двух управляемых дросселей, а задатчик выполнен в вид блока функциональных преобразователей, выходы которьох попарно подключе ны к управляемым дроссе лям через сравнивающий блок. На фиг. 1 представлена схема стен да для испытания преобразователей поступательного движения во вращательное; на фиг. 2 - схема стенда для испытания преобразователей враща тельного движения в прямолинейное. Стенд содержит станину 1 с двумя шарнирными опорами 2 и 3 и связанную с ней общей осью 4 подвижную траверсу 5с шарнирными опорами 6 и 7. Меж ду опорами 2 и 6/ 3 и 7 соответствен но установлены испытываемый винтовой преобразователь 8 и привод 9, соединенный с системой гидропитания через распределитель 10. Вал 11 винтового преобразователя через карданный вал 12 и редуктор 13 связан с импуль сным датчиком 14 положения и нагрузочной гидромашиной 15, соединенным с системой гидропитания через распределитель 6. В зависимости от направления передачи знергии винтовым преобразователем гидроцилиндр и гидромотор могут выступать в роли приводного гидродвигателя и нагрузочной объемной гидромашины или наоборот. В соответствии с этим датчик 17 величины нагружения, связанный с выходным звеном преобразователя, может быть выполнен в виде датчика крутящего момента (фиг. 1) или датчика усилия (фиг. 2) Если испытанию подвер гается преобразователь вращательного движения в поступательное (фиг. 2),в качестве привода используется нагрузочная гид ромашина 15, а нагрузка на выходном эвене создается с помощью привода 9. Система нагружения замыкается по сиг налу с датчика 17 усилия. Магистрали 18 и 19 между нагрузоч ной гидромашиной 15 и распределителем 16 дополнительно соединены со сливом через управляемые дроссели 20 и 21. Выход импульсного датчика положения через цифроаналоговый преобразователь 22 связан с задеиощим блоком 23, содержащим функциональные преобразователи 24-27 и коммутатор 28, обеспечивающий их попарное подключение к блокам 29 и 30 сравнения, вторые входы которых связаны с выходом датчика величины нагружения, а выходы - с управляемыми дросселями. Блок 31 концевых выключателей соединен с коммутаторе 28 зеадающего блока 23, цифроаналоговым преобразователетл 22 и обоими распределителями 10и 16. Стенд при испытаниях преобразоватепей прямолинейного движения гайки во вращательное движение винта работает следующим образом. С помсхцью привода 9, исполняюедего в этом случае роль рриводного гидродвигателя (фиг. 1), винтовой преобразователь подвергается попеременно сжатию и растяжению, при этом его выходной вал 11 совершает определенное количество оборотов. Реверс движения осуществляется с помощью распределителя 10 по команде от блока 31 концевых выключателей. Нагрузка на выходном валу 11 винтового преобразователя 8 создается нагрузочной гидромашиной 15 путем образования с помощью управляемых дросселей 20 и 21 необходимого перепада давлений в магистралях 18 и 19. В зависимости от положения распределителя -16 в этих магистралях организуется или противодавление (противодействующая нагрузка), или помогающая нагрузка, причем величина максимальной помогающей нагрузки определяется давлением/. развиваемь м насосом подпитки (не показан). При движении винтового преобразователя 8 в пределах рабочего хода, информация с датчика 14 положения, выполненного для большой точности в виде импульсного датчика, поступает через цифроаналоговый преобразователь 22 на входы функциональных преобразователей 24-27f каждый из которых представляет собой блок нелинейностей, выполненный на диодно-транзисторных ячейках и реализующий функцию Up f(x), где Up- напряжение, пропорциональное давлению в полости нагрузочной гидромашины 15; х - координата перемещения винтового преобразователя 8. Эти функции набираются предварительно в соответствии с программой испытаний и затем с помощью коммутатора 28, связанного с блоком 31 концевых выключателей, вводятся попарно в блоки 29 и 30 сравнения в виде сигнала задания на программное изменение давления в магистралях 18 и 19. При этом противодействующая и помогающая нагрузки формируются раздельно, независимо друг от друга, что позволяет создать требуемую нагрузку при различных давлениях в полостях нагрузочной гидромашины 15. Сигнал задания постоянно сравнивается с сигналом от датчика 17 крутящего момента, поступающим также на входы блоков 29 и 30 сравнения, таким образом с помощью дросселей 20 и 21 поддерживается требуемая по знаку, величине и жесткости нагрузка, которая может изменяться по ходу винтового преобразователя 8 по произ вольному закону в соответствии с сигналами от функциональных преобразователей 24-27. Золотниковый распределитель 16 осуществляет только реверс потока. практически не вызывая дополнительн потерь. Предлагаемый стенд позволяет повысить метрологические качества испытаний в результате значительного сокращения испытаний винтовых преобразователей на самом изделии. Формула изобретения Стенд для испытаний .винтовых преобразователей, включающий станину с шарнирными опорами для установки пре образователя с приводом, соединенным через Датчик величины нагружения с нагрузочной гидромсцаиной, и последовательно установленные датчик положения, задатчик, сравнивающий блок, связанный с датчиком величины нагружения, и регулирующее устройство, соединенное с входом и выходом нагрузочной гидромашины, отличающийся т«и|, что, с целью повышения точности воспроизведения знакопеременных нагрузок, регулирующее устройство выполнено .в виде золотникового распределителя и установленных параллельно ему двух управляемых дросселей, а задатчик выполнен в виде блока функциональных преобразователей, выходы которых попарно подключены к управляемым дросселям через сравнивающий блок. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 673822, кл. F 15 В 19/00, 1979.