Способ определения сил трения в гидроцилиндрах и устройство для его осуществления

О П И С А Н И Е1803636ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено исоединением заяв Государственный коми СССР(45) Дата опубликования описания 15.04,8 о делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛ ТРЕНИЯГИДРОЦИЛИНДРАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ нияв 5 Изобретение относится к измерительнойтехнике и может применяться для определения сил трения в уплотнениях гидравлических силовых цилиндров.Известен способ измерения сил треподвижных уплотнениях.Для реализации этого способа служитустановка, содержащая гидроцилиндр уравновешенной конструкции, в которой помещают испытуемые уплотнительные кольца,устанавливая их в канавки, выполненныена плунжере, систему подачи в гидроцилиндр рабочей жидкости, гидроприводвозвратно-поступательного движения и устройство для измерения величины силы трения (1),Недостатком указанного способа и установки, его реализующей, является то, чтоизмеряются силы трения на лабораторныхмакетах гидроцилиндров, а не в натурныхконструкциях гидроцилиндров.Это не позволяет использовать данныйспособ и установку для измерения сил трения непосредственно на производстве.Известен также способ определения силы трения в уплотнениях гидроцилиндров,заключающийся в нагрукении статическиуравновешенных поршней двух гидроцилицдров, штоки которых встречно соединены между собой, и измерении силы трения при перемещении поршнеи, и устройство для осуществления этого способа, содержа-. щее два гидроцилиндра, закрепленных в жесткой силовой раме, штоки которых встречно соединены между собой, ц источник гидропитания 21.Недостатком этого способа и реализующего его устройства является то, что они измеряют силу трения в гидроцилиндрах с существенной погрешностью за счет допусков при изготовлении гидроцилиндров, а также то, что прц перемещении поршней гидроцилиндров жидкость перетекает иа рабочей полости одного цилиндра в рабочую полость другого, при этом в полостях цилиндров возникает разность давлений, зависящая от скорости перемещения поршней ц сопротивления соединительной перемь 1 чки, а неучет этой разности давлений в несколько раз изменит величину силы трения в уплотнениях.Целью изобретения является повышение точности определения сил трения.Поставленная цель достигается тем, что измеряют перепад давлений в полостях, обращенных друг к другу, и давления в других полостях гидроцилиндров прц перемещении поршней во взаимно противоположных направлениях, а силу трения определяют по формуле:803636 Р Р 1 РИ )1 - 2 ( 2)1 - 2( 2)2 - 1 ( )2 - 1 - (Р 2 + Р 2 )р( ) -2 где ЛР 1-2, ЬР 2 перепад давлений в обращенных друг к другу полостях при дВижении поршней соответственно от первого ко второму гидроци-. линдру и наоборот давления в других полостях при движении поршней соответственно от первого ко второму гидроцилицдру и наоборот;номинальные значения площади поршня соответстВенно В обращенных друг к другу и в других полостях.(3) Этот способ осуществляется устройством, в него введены дифференциальный монометр, через который соединены обращенные друг к другу полости гцдроцилиндров, и гидравлический редуктор, через который эти полости соединены с источш, -30 ком гидропитания, а другие их полости снабжены датчиками давления и соединены с источником гидропитанпя через введенные в устройство регулятор расхода и электрогидравлические переключатели, соединенные со сливной магистралью.На фиг. 1 дана принципиальная схема устройства для осуществления способа определения сил трения в гидроцилппдрах; на фиг. 2 - распределение усилий при персме О щении поршней от первого гцдроцилиндра ко второму; ца фиг. 3 - то же, прц перемещении поршней от второго гидроццлицдра к первому.Установка содержит два одцотип 1:ых 45 встречно расположенных идроцилицдра 1 Р( )1 - 2Р 2).-2( 2)2 - 1Р р(Р -по которой определяется искомая сла трения в уплотнениях двух гидроцилшдров.Расчетная формула для определения силы трения в уплотнениях гидроццлццдров 50 может быть получена из уравнения равновесия сил, действующих на поршни гидро- цилиндров при их раВномерном дви 2 кении.При движении поршней от гидроццлиндров 1 (ГЦ) к ГЦ 2 (фиг. 2) со средней 55 скоростью У- (Р,), 2 -( + Р 1 - 2) +2 Р -тр(Р)(2) и 2, закрепленных на горизонтальной балке, у которой штоки соединены друг с другом. Внутренние полости гидроцилицдров 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 соединены с дифференциальным манометром 6.Внешше полости гидроцилиндров соединены с датчиками давления 7 и 8, а через электрогидравлические переключатели 9 и 10 - с напорной и сливной магистралями МНС. Перед переключателями 9 и 10 на напорной магистрали установлен регулятор расхода жидкости 11. На штоках гидро- цилиндров установлен рычаг 12, контактирующий с конечными выключателями 13.Работа установки заключается в следующем.Во внутренние полости гидроццлиндров, обращенных друг к другу, жидкость подают от МНС 5 под давлением, задаваемым с помощью редуктора 4. Электрогидравлические переключатели 9 и 10 попеременно соединяют внешние полости цилиндров 1 и 2 с напорной и сливной магистралями МНС 5 что позволяет реализовать возвратно-поступательное перемещение поршней. Регулирование скорости перемещения поршней осуществляется регулятором расхода жидкости 11, а команда на переключение электро- гидравлических переключателей 9 и 10, изменяющих направление движения поршней, поступает от конечных выключателей 13, включаемых рычагом 12, жестко прикрепленным к штокам. Датчики давления 7 и 8 измеряют давление во внешних полостях гцдроцилицдров, а дифферснцнальцый маномср 6 измеряет перепад давлс;я во внутреншгх полостях гидроцилиндроз в процессе возвратно-поступательного движения поршней,Полу ецн 1.е результаты изморе:ия давлений подставля 1 от в расчетную формулу где 2 и Р 1, Е 2 - рабочие площади поршней во внутренних и внешних полостях гидроцилиндров соответветственно;Г,р(Р) - суммарная сила тренияв двух гидроцилиндрах.При движении поршней от ГЦ, и ГЦ, (фиг. 3) с той же скоростью Г( 2)2 - 1 Р 1)2 - 11 (- 1 - 2;2 - 1) где ЛР 1 2, ЛР 2 1 -перепад давлений в обращенных друг к другу полостях при движении поршней соответственно от первого ко второму гидроцилиндру и наоборот; давления в другия полостях прн дви. жени и поршней соответственно от первого ко второ. му гидроцилиндру и наоборот;номинальные значения площади поршня соответст. венно в обращенных друг к другу и в других полос. тях.( 1)1 - 2 ( 2)1 - 2 ( 1) 2 - 1 (Р 2)2 - 1 Обозначения давлений аналогичны указанным в первом случае.Геометрические размеры двух однотипных гидроцилиндров могут несколько отличаться друг от друга,Полагая, что Г 1)Р 2 и 1)2, можно на- писать Сложив (2) и (3) и преобразовав полученное уравнение с учетом (4) и (5), полу- чим где Р и- номинальные значения площади поршня во внешних и внут.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 изобретения1. Способ определения сил трения в 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее два гидроцилиндра, закрепленных в жесткой силовой раме, штоМожно 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 гидроцилиндрах, заключающийся в нагру женин статически уравновешенных поршней, штоки которых встречно соединены между собой, и измерении силы трения при перемещении поршней, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, к целью повышения точности опре.деления сил трения, измеряют перепад давлений в полостях, обращенных друг к другу, и давления в других полостях гидроци.чиндров при перемещении поршней во взаимно поотивоположных направлениях, 25 а силу трения определяют по формуле ки которых встречно соединены между со.бой, и источник гидропитания, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в него введены дифферен- ЗО циальный манометр, через который соединень обращенные друг к другу полости гидроцилиндров, и гилоавлический редуктор, через который этп полости соединень с источником гидропптаппя, а другие пх по- ЗЬ лости снабжены датчиками дав,чения исоединены с источником гидропитания через введенные в устройство регулятор расхода и электрогидравлические переключатели, соединенные со сливной магистралью.40 Источники информации, принятье во внимание при экспертизе;1. Пиранков В. К. Установка для исследования трения уплотнительных колец прп возвратно-поступательном движении. Вестник машиностроения М 1, 1977.2. Баранов А. Н. и Салькович Э. П. Некоторые вопросы методики статических испытаний тяжелых самолетов с применением многоканальной системы управления нагружением. Труды ЦАГИ, вып. 1704, М., 1975, ДСП.803636 оставитсль Л. КожевниковаТехред И. Пенчко Корректор И. Осиновс едактор И. Гохфель ия, Хар Пат л. аз Збб/27 О сПоиск Изд. Ю 129 осударственного комитет 113035, Москва, Ж СР шс Тираж 883 Подписное о делам изобретений и открытий и наб., д. 4/5