Стенд для испытания бульдозерного оборудования

ИСАНИ ЕЛЬСТВУ ТОРСНОМУ С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72)С.Р.Зоробян и И.Л.Симятицкий71) Подмосковный филиал Государственного союзного ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательского тракторного института153) 621,879,34 088,8)56) 1, Авторское свидетельство СССРР 783622, кл. 601 М 17/00, 1979.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3300208/03,кл. Е 02 Р 9/22, 1981 1, прототип)154) 157) СТЕНД дЛЯ ИСПЫТАНИЯ БУЛЬДОЗЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ, включающийзакрепленные на основании гидроцилиндры соответственно перемещенияи поворота отвала, захват, связанныйс отвалом, уде ржи в ающим органом и чере згибкую связь и рейку с гидроцилиндромвертикального нагружения, насос, четыре пары электроуправляемых клапанов,каждая из которых соответственно черезГидромагистрали сообщена со штоковойи поршневой полостями гидроцилиндра поворота отвала, с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения отвала и штоковой полостью гидроцилиндра вертикального нагружения, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения эксплуатационных режимов, он снабжен механизмом регулирования насоса, выполненным в виде последовательно установленных и кинематически связанных друг с другом регулятора про". изводительности, зубчатого колеса и подпружиненной рейки, ролика, копира и жестко связанного с последним подпружиненного гидроцилиндра, и дополнительным насосом, рабочие магист-э рали третьей и четвертой пары электр роуправляемых клапанов сообщены с дополнительным насосом, причем поршнеаая полоогь гидродилиндра перемене. С ния.отвала сообщена посредством до- . полнительной гидромагистрали со што- Я ковой полостью подпружиненного гидроцилиндра механизма регулирования.СРИзобретение относится к строительной технике, а именно к гидравлическим стендам для испытания бульдозерного оборудования.Известен стенд для испытаниябульдозерного оборудования, установленного на гусеничный трактор, содержащий раму, на которой закреплены .тормозные плиты с установленными наних искусственными препятствиями, исцепное устройство 1.10Недостатком стенда является низкаяточность имитации эксплуатационныхрежимов, так как в нем не воспроизводится изменение нагрузок, действующих на бульдозерное оборудование, в 15функции времени и высоты подъема отвалаа.Наиболее близким к изобретениюявляется стенд для испытания бульдозерного оборудования, включающий зак рвпленные на основании гидроцилиндрысоответственно перемещения и поворотаотвала, захват, связанный с отвалом,удерживающим органом и через гибкуюсвязь и рейку с гидроцилиндром вертикального нагружения, насос, четырепары электроуправляемых клапанов,каждая из которых соответственно через гидромагистрали сообщена со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра поворота отвала, с поршневойполостью гидроцилиндра перемещенияотвала и со штоковой полостью Гицроцилиндра вертикального нагружения 2.Недостаток известного стенда заключается в том, что у него не воспро изводится зависимость скорости подьема отвала в функции горизонтальныхнагрузок, действующих на отвал. Впроцессе эксплуатации бульдозерногооборудования, установленного на трак тор, при изменении горизонтальныхусилий, действующих на отвал, скоростной режим работы двигателя изменяется в соответствии с регуляторнойхарактеристикой. это приводит к изменению производительности гидронасоса, приводимого от двигателя тракто"ра и питающего гидроцилиндр подьемаотвала. В результате скорость подьема отвала зависит от величины горизонтальных усилий, действующих на отвал. Невозможность воспроизведения визвестном стенде этой зависимости непозволяет выбрать оптимальный видрегуляторной характеристики двигателя, обеспечивающей снижение динамических нагрузок, действующих на буль-,дозерное оборудование,Цель изобретения - повышение точ- ности воспроизведения эксплуатаци онных режимов.указанная цель достигается тем, что стенд для испытания бульдозерного оборудования, включающий закрепленные на основании гидроцилиндры 65 соответственно перемещения и поворота отвала, захват, связанный с отвалом, удерживающим органом и через гибкую связь и рейку с гидроцилиндром вертикального нагружения, насос, четыре пары электроуправляемых клапанов, каждая иэ которых соответственно через гидромагистрали сообщена со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра поворота отвала, с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения о вала и штоковой полостью гидроцилиндра вертикального нагруже ния, снабжен механизмом регулирования насоса, выполненным в виде последовательно установленных и кинематически связанных друг с другом регулятора производительности, зубчатого колеса и подпружиненной рейки, ролика, копира и жестко связанного с последним подпружиненного гидроцилиндра, и дополнительным насосом, рабочие магистрали третьей и четвертой пары электроуправляемых клапанов сообщены с дополнительным насосом, причем поршневая полость гидроцилиндра перемещения отвала сообщена посредством дополнительной гидромагистрали со штоковой полостью подпружиненного гидроцилиндра механизма регулирования.На фиг,1 изображен предлагаемый стенд, общий вид, на фиг.2 - то же, вид сверху на фиг.3 - схема соединения электроуправляемых клапанов.Испытываемое бульдозерное оборудо" вание включает отвал 1 и гидроцилиндр 2 поворота отвала, шарнирно установленный на основании 3. Толкающие брусья 4 шарнирно соединены с поперечным брусом 5, к которому присоединены штоки гидроцилиндров б перемещения отвала. На отвале 1 установлен захват 7, связанный гибкой связью (тросом) 8 с рейкой 9, соединенной со штоком гидроцилиндра 10 вертикального нагружеиия отвала 1, С зубчатой рейкой 9 зацеплено зубчатое колесо 11, кинематически соединенное с регулирующим органом дросселя 12 и с регулирующим органом дополнительного дросселя 13. Штоковая полость гидроцилиндра 2 посредством электроуправляемых клапанов 14 и 15 сообщена соответственно с нагнетательным и сливным каналами насоса 1 б, Насос 16 имеет механизм регулирования, содержащий регулятор 17 производительности, соединенный с приводным электродвигателем 18, в качестве регулятора может быть использован вариатор с регулирующим органом 19), подпружиненный гидроцилиндр 20, копир21, имеющий прямолинейный участок 22, имитирующий регуляторный участок характеристики двигателя, и криволинейный участок 23, имитирующий корректорный участок характеристики двигателя, ролик 24, 102456 5с осью которого соединен один конец тяги 25, другой конец которой связан с зубчатой рейкой 26, подпружиненной посредством пружины 27 относительно основания 3, и зубчатое колесо 28 ки. - . нематически связанное с регулирующим органом 19 передачи 11. Весштоковые полости гидроцилиндров б перемещения отвала сообщены между собой и посредством электроуправляемого клапана 29 с нагнетательным каналом дополнительного насоса 30, а посредством электроуправляемого клапана 31 и дополнительного.дросселя 13 - с баком 32. Нагнетательный канал дополнительного насоса 30 через регулируемый предохранительный клапан 33,.сообщен с баком 32. Бесштоковая полость гидро- цилиндра 2 посредством электроуправля. емого клапана 34 сообщена с нагнетательным каналом насоса 16, а посред ством электроуправляемого клапана 35 - с баком 32. Удерживающий орган состоит из тросов 36, прикрепленных одним концом к захвату 7, а другим - к основанию 3. штоковая полость гидроцилиндра 10 вертикального нагружения отвала посредством электроуправляемого клапана 37 сообщена с нагнетательными каналом насоса 30, а посредством электроуправляемого клапана 38 и дросселя 12 - с баком 32. Электроуправляемые клапаны 14, 15., 29, 31, 34, 35, 37 и 38 посредством управляемых контактов 39-46 подключены к источнику напряжения. Контакты 39-46 управляются от программного блока, осуществляющего замыкание и размыкание контактов в заданной временной последовательности. Электроуправляемые клапаны имеют два фиксированных положения: при подаче напряжения 40 электроуправляемые клапаны открываются, а при снятии - закрываются. На магистралях установлены датчики 47-50 давления. В исходном состоянии все контакты 39-46 разомкнуты, все 45 электроуправляемые клапаны закрыты, а отвал 1 находится в опущенном положении.Стенд работает следующим образом.Регулировкой предохранительного клапана 33 устанавливают заданное давление, соответствующее сопротивлению перемещения при заданной массе грунта, перемещаемого отвалом 1. С помощью программного блока замыкают контакты 40, 41, 43, открывая элект роуправляемые клапаны 15, 29 и 34. Рабочая жидкость поступает в бесштоковую полость гидроцилиндра 2 и бес штоковые полости гидроцилиндров б, создавая вертикальные прижимающие и 60 горизонтальные толкающие усилия на отвал 1. Толкающие усилия на отвал 1 создаются в связи с тем, что перемещению отвала 1 вперед препятствует удерживающий орган тросы 36 ), Повы шение давления в бесштоковых полостях гидроцилиндров 2 и 6 имитирует про-. цесс набора грунта отвалом 1, По истечении заданного времени давление в бесштоковых полостях гидроцилиндров 2 и б становится равным давлению, определяемому настройкой предохранительных клапанов насосов 16 и 30, и в течение заданного времени остается на этом уровне. Это имитирует процесс перемещения отвалом 1 определенной массы грунта.Давление, создаваемое в бесштоковых полостях гидроцилиндров б, передается штоковой полости гидроцилиндра 20 и уравновешивается размещенной внутри пружиной, вызывая втягивание штока внутрь и перемещение копира 21 вниз. Приперемещении копира 21 вниз тяга 25 и, соответственно, рейка 26 под действием пружины 27 получают определенное перемещение влево. В результате зубчатое колесо 28 и кинематически связанный с ним регулирующий орган 19 поворачиваются на определенный угол, увеличивая передаточное число регулятора 17 и снижая, частоту вращения вала насоса 16. При этом производительность насоса 16 соответствует величине толкающих усилий создаваемых гидроцилиндрами 6 на отвале 1. Это воспроизводит характерную "ф. для эксплуатации зависимость произво- дительности насоса 16, питающего гид;роцилиндр 2, от величины толкающего усилия. При увеличении толкающего усилия увеличивается загрузка двигателя, снижается частота вращения коленчатого вала двигателя трактора- бульдозера в "оответствии с регуляторной характеристикой и уменьшается производител.ность насоса, приводимо. го от двигателя и питающего гидроцилиндр поворота отвала,что воспроиздится соответствующим изменением дав ления, подаваемого от насоса 16 через злектроуправляемый клапан 34 в бесштоковую полость гидроцилиндра 2.По истечении заданного времени контакты 40, 41 и 43 размыкаются, и электроуправляемые клапаны 15, 29 и 34 закрываются. Одновременно заьыкаются контакты 39, 42, 44 и 46 и электроуправляемые клапаны 14, 31, 35, 38 открываются. Это вызывает подъем отвала 1. Вместе с отвалом 1 поднимается захват 7, приводя в движение трос 8, рейку 9 и шток гидроцилиндра 10 вертикального нагружения. При этом рабочая жидкость через открытый электроуправляемый клапан 38 и дроссель 12 вытесняется в бак 32, создавая сопротивление подъему отвала 1. Одновременно рабочая жидкость из бесштоковых полостей гидроцилиндров 6 .через открытый электроуправляемый клапан 31 и дроссель 13 вытесняется в бак 32, 1024565меньшая величину толкающих усилий,действующих на отвал 1. В первый момент после начала подъема отвала 1:опротивление дросселей 12 и 13эелико, По мере подъема отвала и перемещения рейки 9 влево из-эа кинемасической связи зубчатого колеса 11 срегулирующими органами дросселей 1213 их сопротивление уменьшается.3 результате уменьшается сопротивление подъему отвала 1 и толкающее уси1 ие, действующие на отвал.Одновременно с уменьшением давления в бесштоковых полостях гидроцичиндров б уменьшается давление встоковой полости гидроцилиндра 20, 15то вызывает перемещение вверх копира 21 под действием пружины, размеценной под поршнем гидроцилиндра 20.Лри перемещении вверх копира 21, тяга25 и рейка 26 перемешаются вправо. Врезультате регулирующий орган 19 поворачивается в соответствующем направлении передаточное число регулягора 17 уменьшается, производительность насоса 16 увеличивается и,:оответственно, увеличивается скорость подъема отвала 1. Тем самымвоспроизводится характер нагруженияульдоэерного оборудования,имеющийместо в эксплуатации при подъеме от.вала и характеризующийся тем, чтопри подъеме отвала постепенно уменьшается сопротивление подъему отвала,снИжаются толкающие усилия, уменьшается загрузка двигателя тракторабульдозера и повышается скорость 35подъема отвала, С помощью датчиков47-50 записываются процессы изменения давления в гидроцилиндрах 2,б, 10, 20,По истечении определенного про- . 4 Омежутка времени контакты 39, 42, 44и 46 размыкаются, и злектроуправляемые клапаны 14, 31, 35 и. 38 закрываются, Далее замыкаются контакты 40,43 и .45, и электроуправляемые клапаны 15, 34 и 37 открываются, Штоковая полость гидроцилиндра 2 .сообщается со сливом, и отвал 1 опускается. стоковая полость гидроцилиндра 10вертикального нагружения через открытый электроуправляемый клапан 37сообщается с нагнетательным каналомдополнительного насоса 30. При этомшток гидроцилиндра 10 перемещаетсяв крайнее правое положение. Далееразмыкаются контакты 40, 43 и 45, иэлектроуправляемые клапаны 15, 34 и37 закрываются. Стенд приводится висходное состояние для осуществления следующего цикла испытаний.В новом цикле испытаний изменяютнастройку предохранительного клапана33, регулируя его на большее давление по сравнению с предыдущим циклом. Это соответствует перемещениюкопира 21 вниз на большую величину.В результате ролик 24 контактируетв другой точке прямолинейного участка 22,Последовательно увеличивая с помощью предохранительного клапана 33давление в бесштоковых полостях гидроцилиндров б в каждом последующемцикле испытаний, добиваются того,чтобы ролик 24 "прошел" и прямолинейный 22 и криволинейный 23 участкй.Тем самым воспроизводится нагруженность бульдозерного оборудования приразличных величинах толкающих усилий,Для воспроизведения нагруженностйбульдозерного оборудования с двигателем постоянной мощности криволинейныйучасток 23 выполняют на гиперболе.Таким образом, в предлагаемом .стенде имитируется зависимость скорости подъема отвала от величины тол-кающих усилий, что повышает точностьвоспроизведения эксплуатационных режимов и позволяет определить оптимальный вид регуляторной характеристикидвигателя трактора-бульдозера, обеСпечивающий снижение динамическойнагруженности и повышение долговечности бульдозерного оборудования,Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул,Проектная,4 аз 4349/28 Тираж 673 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаПодписное комитета СССР открытий ская наб., д.4/5