Стенд для динамических испытаний гидропривода подач станков с числовым программным управлением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7"н,нн с н 4.ннн н" . 4 Г 15 В 19/00 т ЕТ СССР ОТКРЫТ САНИЕ ИЗОБРЕтЕн ЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ енина политехЛенина мюй ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ(71) Харьковский ордена Лнический институт им. В. И.(54) (57) 1. СТЕНД ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ГИДРОПРИВОДАПОДАЧ СТАНКОВ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащий станину, питающий насос с регулятором давления, гидроаккумулятор, нагружающую гидромашину, электрогидравлическийусилитель, связанный с испытуемым гидроприводом и электронную систему управлениявключающую электронно-вычислительнуюмашину, электронный усилитель и системуавтоматического регулирования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности имитации нагрузки от силы резания, стенд снабжен дополнительным электрогидравлическим усилителем, нагружающая гидромашина выполнена в виде поршневого гидроцилиндра, связанного через винтовую передачу с испытуемым гидроприводом, нагнетающий и сливной каналы дополнительного электрогидравлического усилителя соединены междусобой через регулирующий дроссель, вход его подключен к напорной магистрали питающего насоса, его нагнетающий канал - к рабочей полости гидро- цилиндра, а сам он электрически связан с электронной сисгемой управления.2. Стенд по п, 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, гидроцилиндр выполнен с двумя рабочими полостями, причем одна из полостей соединена с дополнительно установленным компенсационным бачком, в вертикальной стенке которого выполнено сливное отверстие, которое трубопроводом сообщается со сливом.5 10 15 Изобретение относится к машиностроению, в частности к стендам для испытаний объемных гидроприводов.На чертеже представлена принципиальная гидравлическая схема стенда для динамических испытаний гидропривода подач станков с числовым программным управлением.Стенд содержит насос 1 постоянной произ" водительности, соединенный через упругую муфту 2 с электродвигателем 3, предохранительные клапаны 4 и 5, редукционный клапан 6 переливной золотник 7, гидроаккумулятор 8, манометры 9 и 10, линию 11 нагнетания, подключенную к электро- гидравлическому усилителю привода 12 подач, управляющему расходом рабочей жидкости по каналам 13 и 14, и гидромотор 15 привода подач, Ротор 16 гидромотора 15 соединен через гибкую муфту 17 с винтовым валом 18, установленным в подшипниках 19 и 20 и снабженным гайкой 21 качения. Последняя жестко соединена с платформой 22, на которой закреплен гидроцилиндр 23 нагружения с поршнем 24, шток 25 которого через датчик 26 усилия жестко соединен со станиной стенда 27. Штоковая полость 28 гидроцилиндра 23 нагружения соединена трубопроводом 29 с компенсационным бачком 30, заполненным рабочей жидкостью 31. В вертикальной стенке компенсационного бачка 30 выполнено сливное отверстие 32, соедиенное с трубопроводом 33 слива. Поршневая полость 34 гидроцилиндра 23 нагружения трубопроводом 35 соединена с нагнетающим каналом 36 электрогидравлического усилителя 37, Сливной канал 38 электрогидравлического усилителя 37 через регулируемый дроссель 39 соединен с нагнетающим каналом 36, Электрогидравлический усилитель через трубопроводы 40 и 41 соединен с насосом 1, На роторе 16 гидромотора 15 привода подач жестко закреплен тахогенератор 42, соединенный электрическим каналом 43 с входом аналоговой вычислительной машины 44, к входу которой через электрический канал 45 подключен датчик 26 усилия. Электрогидравлический усилитель привода 12 подач и электрогидравлический усилитель 37 через электрические каналы 46 и 47 подключены к выходу аналоговой вычислительной машины 44. Утечки из гидро- агрегатов поступают в сливной бак 48.Стенд для динамических испытаний гидропривода подач станков с числовым программным управлением работает следующим образом.Включается насос 1, и рабочая жидкость через переливной золотник 7 и линию 1 нагнетания подается в электрогидраьлический усилитель привода 12 подач. Уровень давления в линии 11 нагнетания устанавливается перел ивным золотником 7 и контролируется по манометру 9, Для пре 20 25 30 35 40 45 50 55 дотвращения перегрузки гидросистемы используется предохранительный клапан 5.Сглаживание пульсаций давления в линии 11 нагнетания осуществляется с помощью гидроаккумулятора 8. По трубопроводу 40 рабочая жидкость от насоса 1 поступает также к трубопроводу 41, где с помощью редукционного клапана 6 поддерживается необходимый уровень давления, контролируемый по манометру 10, Из трубопровода 41 рабочая жидкость подается к электрогидравлическому усилителю 37.На аналоговой вычислительной машине 44 формируется электрическая модель дифференциального уравнения для продольной составляющей силы резания:1 гда 1.)у - напряжение-аналог продольнойсоставляющей силы резания;1)ы - напряжение-аналог угловой скорости ь ротора 16 гидромотора 15 привода подач;К 1 и К в сопротивлен-аналоги постоянных коэффициентов.Величина угловой скорости щ ротора 16 измеряется тахогенератором 42, и по электрическому каналу 43 на вход аналоговой вычислительной машины 44 подается напряжение 11, пропорциональное этой частоте. Аналоговая вычислительная машина 44 в соответствии с уравнением (1) определяет значение 1.)Р. Сравнивая это значение с сигналом Бдатчика 26 усилий аналоговая вычислительная машина по электрическому каналу 47 выдает сигнал ЫЗр = = )р - Бк на электрический вход электро- гидравлического усилителя 37.Электрогидравлический усилитель 37 осуществляет преобразование расхода рабочей жидкости, циркулирующей по нагнетающему 36, сливному 38 каналам и регулируемому дросселю 39, пропорциональное поступившему сигналу Ь 1.)у, что приводит к изменению перепада давления на дросселе 39, пропорционального сигналу Л 0 у, Изменение перепада давления на дросселе 39 приводит к пропорциональному изменению давления в нагнетающем канале 36 и в соединенной с ним трубопроводом 35 поршневой полости 34 гидроцилиндра 23 нагружения.Следовательно, на поршень 24, а через него и на шток 25 действует усилие, пропорциональное сигналу Л)у. Через платформу 22 и гайку 21 качения усилие передается на винтовой вал 18, с помощью которого оно преобразуется в момент нагружения ротора 16 гидромотора 15 привода подач, также пропорциональный сигналу рассогласования Л 1)р. При рабочем перемещении платформы22 и гидроцилиндра 23 нагружения (на1190097 Составитель А. ВаловТехред И. Верес Корректор С. ЧерниТираж 647 ГодписиосВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Н. ЯцолаЗаказ 696637 чертеже влево) рабочая жидкость из поршневой полости 34 по трубопроводу 35 и нагнетающему каналу 36 поступает к регулируемому дросселю 39, что приводит к изменению перепада давления на дросселе 39 и, следовательно, к изменению давления в поршневой полости 34 гидроцилиндра 23, вызывая отклонение формы и величины создаваемого усилия от заданного управляющего напряжения ь 11. Для уменьшения влияния рабочего перемещения платформы 22 на величину требуемого усилия, определяемого из соотношения (1), расход жидкости, циркулирующей в замкнутом контуре гидросистемы канал 36 - дроссель 39 - канал 38, выбирается в 30 - 100 раз большим расхода жидкости из поршневой полости 34 гидроцилиндра 23 нагружения, вызванного рабочим перемещением платформы 22.Для предотвращения попадания газаиз атмосферы в поршневую полость 34 гидроцилиндра 23 нагружения через технологические зазоры между поршнем 24 и стенками гидроцилиндра 23 нагружения используется компенсационный бачок 30, из которого жидкость при рабочем ходе платформы 22 поступает в штоковую полость 28. О Утечки в технологических зазорах между поршнем 24 и стенками гидроцилиндра 23 нагружения приводят к увеличению объема рабочей жидкости в компенсационном бачке 30. Слив избытка жидкости из компенсационного бачка 30 осуществляется через отверстие 32 в стенке компенсационного бачка 30 и трубопровод ЗЗ.