Стенд для испытания двигателя вращательного движения

(5 ши я двии обеспытанийдиапастроениюгателя вр нст 72) чивае(53) (56) стро- В ка для с ц лен спол 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМ 4431198/25-0626.05.8823,12,90. Бюл. У 47Челябинский политехническийтут им. Ленинского комсомолаВ.Б.Штессель, Ю.А,Староверов,Троицкий621.43.001.6 (088.8)Авакян Б.Е.Тормозная установкскоренных испытаний двигателялической нагрузкой, - Промышсть Армении, 1,986, У 1,тение относится к служит для испытан щательного движени овышение точности за счет расширения частотногозона изменения создаваемого тного момента путем повышениядействия гидроклапана давленичестве тормозного устройства1615593 эуют гидронасос 2, снабженный регулирующим органом, который кинематически соединен с механизмом управления (МУ) 7. МУ 7, в свою очередь,электрически соединен через дополнительный усилитель 10 мощности, сумматор 9 и первый согласующий усилитель8 с одним из выходов блока программного управления (БПУ) 6, другой выход которого через блок 11 деления,Изобретение относится к областимашиностроения и может быть использовано при стендовых испытанияхдвигателей вращательного движения,в частности двигателей внутреннего 20сгорания.Цель изобретения - повышение точности испытаний за счет расширениячастотного диапазона изменения создаваемого тормозного момента путем повышения быстродействия гидроклапана,давления,На фиг 1 представлена общая упрощенная схема стенда; на фиг.2 - схемагидроклапана; на фиг.З - график, иллюстрирующий закон изменения тормоз-ного момента на валу двигателя.Стенд (фиг.1) содержит испытуемыйдвигатель 1, регулируемый гидронасос2, датчик 3 крутящего момента, понижающий редуктор 4, гидроклапан 5давления, блок б программного управления, механизм 7 управления регистрирующего органа гидронасоса 2, первый согласующий усилитель 8, сумматор 9, дополнительный усилитель 10мощности, блок 11 деления, усилитель12 мощности, датчик 13 положения,второй согласующий усилитель 14, третий согласующий усилитель 15, предохранительный клапан 16, маслоохладитель 17 и фильтр 18. Гидроклапан 5давления (фиг,2) состоит из электромагнита 19, управляющего элемента20, золотника 2 1 с дросселем (калиброванным отверстием) 22 и пружиной23, прижимающей золотник 21 к седлу.Заданный тормозной момент 24 (фиг.З)и огибающий момент 25 заносятся вблок б программного управления в виде значений, отстоящих друг от другана заданный временной интервал,Вал испытуемого двигателя 1 соединен с валом гидронасоса 2 через усилитель 12 мощности соединен сгидроклапаном 5. Датчик 13 положениячерез второй 14 и третий 15 согласующие усилители соединен соответственно с вторыми входами блока 11 деления и сумматора 9. БПУ 6 позволяетразделить частотный диапазон изменения тормозного момента между гидроклапаном 5 и МУ 7 управления регулирующим органом гидронасоса 2. 3 ил. датчик 3 крутящего момента и понижающий редуктор 4. В напорной магистрали гидронасоса 2 установлен гидроклапан 5 давления. Блок 6 программного управления имеет два выхода. Один выход соединен с электрическим входом механизма 7 управления регули- . рующего органа гидронасоса через первый согласующий усилитель 8, сумматор 9 и дополнительный усилитель 10 мощности, другой выход соединен с электрическим входом гидроклапана 5 давления через блок 11 деления и усилитель 12 мощности, На регулирующем органе гидронасоса 2 установлен датчик 13 положения, выход которого через второй согласующий усилитель 14 соединен с блоком 11 деления, а через третий согласующий усилитель 15 и сумматор 9 - с входом дополнительного усилителя 10 мощности. Максимальное давление в напорной магистрали гидронасоса 2 ограничивается предохранительным клапаном 16. На сливной магистрали стенда установлены маслоохладитель 17 и фильтр 18.Стенд работает следующим образом.При работе двигателя 1 гидронасос 2 создает на его валу момент сопротивления, равныйЧ "ЬР(1) где ЬР - перепад давления в напорноймагистрали гидронасоса;рабочий объем гидронасоса,который, например, для аксиально-поршневого гидронасоса вычисляется по формуле1 2 Я С 1 2-- В сР = - --- ВР,5593 30 35 40 45 50 5 161угол поворота регулирующегооргана;Р: - диаметр окружности, на которой расположены оси поршнейгидронасоса.По формулам (1) и (2) определяют угол поворота регулирующего органа насоса ( ) и давление ЫР) в магис-. ,трали нагнетания, необходимые для создания заданного тормозного момента М.Тормозной момент (М), получаемый на валу испытуемого двигателя, пропорционален значению Р, где уголвычисляется по огибающей Мо (позиция 25,фиг,3) при фиксированном перепаде давления Р , равном максимально возможному, а давление Р 3 определяется исходя из заданного тормозного момента М и текущего положениярегулирующего органа гидро- насоса 2,При испытании двигателя на первом выходе блока 6 программного управления формируется сигнал Мо = Ко Мо,где К - коэффициент пропорциональФОности между огибающей М и сигналом,поступающим с выхода блока 6 програм 1 много управления. Сигнал И поступает на вход первого согласующего уси.-. лителя 8 с коэффициентом усиления, равнымИ ЙК = 2 иЯР -- -02.Фпкс 4На выходе первого согласующего усилителя 8 формируется сигнал = К 1 М ) угла поворота регулирующеого органа гидронасоса. Этот сигнал поступает на вход сумматора 9, на другой вход которого поступает сигнал с датчика 13 положения, предварительно усиленный в третьем согласующемусилителе 15 с коэффициентом усиления К д, где К О - коэффициент обратной связи, Сумматор 9 вычитает сигнал, поступающий с 1 третьего согласующего усилителя 15, из сигнала, поступающего с первого согласующего усилителя 8. Результат подается на вход дополни-., тельного усилителя 10 мощности, на ,выходе которого Формируется сигнал= К(- Кщ) поступающий на входе механизма 7 управления регу-.5 лирующего органа. Угол поворота регулирующего органа отслеживает задание угла Д благодаря наличию обратной связи5 10 15 20 25 На втором выходе блока 6 программного управления формируется сигнал 4М = КМ (где Ку- коэффициент пропорциональности между заданным моментом Ми сигналом, поступающим с блока 6 программного управления,Сигнал М" поступает в блок 11 деления, на другой вход которого поступает сигнал с датчика 13 положения, предварительно усиленный во втором согласующем усилителе 14 с коэффициентом усиления К = д ВрЕ/8,2 В блоке 11 деления производится вычисление сигнала задания Д.Рпутем деления сигнала, поступающего из блока 6 программного управления, на сигнал, поступающий от второго согласующего усилителя 14, т,е. ЬР = М /К . Сигнал задания ЬР поступает на вход усилителя 12 мощности, на выходе которого формируется управляющий сиг-. нал Б = К 4Р, где Кф - коэффициент пропорциональности между сигналом задания Р и управляющим сигналом,Управляющий сигнал Б поступает на катушку электромагнита 19 гидроклачана 5 давления. Пропорционально сигналу Б изменяется усилие на управляющем элементе 20, а следовательно, сопротивление потоку жидкости, вытекающей через управляющий элемент 20 и дроссель 22 золотника 21 на сливВ результате возникает перепад давления, который вызывает подъем или опускание золотника 21 гидроклапана 5 давленияЭто обуславливает уровень давления в напорной магистрали, пропорциональный входному электрическому сигналу П, а следовательно, заданию давления ЬР. Формула изОбретения Стенд для испытания двигателя вращательного движения, содержащий гидро- насос, напорная магистраль которого соединена с гидроклапаном давления; снабженным электрическим входом,блок программного управления и усили"тель мощности, причем выход блокапрограммного управления соединен сэлектриЧеским входом гидроклапаначерез усилитель мощности, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности испытания и быст.родействия гидроклапана давления,гидронасос снабжен регулирующим ор 16155931 О гном с механизмом управления и датчКом положения, а стенд дополнительно содержит блок деления с двум входами и выходом, первый, втор йи третий согласующие усилители, д полнительный усилитель мощности и су атор с двумя входами и выходом, пр чем регулирующий орган кинематиче ки связан с механизмом управления и атчиком положения, блок программн го управления имеет два выхода, од н из которых соединен. через первый вход блока деления и усилитель мощности с электрическим входом гидроклапана давления, а второй выход сое-динен через первый согласующий усилитель, второй вход сумматора и дополнительный усилитель мощности с механизмом управления регулирующим органом насоса, выход датчика положениясоединен через второй согласующийусилитель с вторым входом блока деления, а через третий согласующий усилитель - с первым входом сумматора.Заказ 3982 Тираж ВНИИПИ Государственного 113035, итель В.Г Л.Олийнык комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 ский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101