Нагружающее устройство стенда для испытания передач на неустановившихся режимах работы

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М Кп 3 С 01 М 19/ОО с присоединением заявки М Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 071082 В.Е. Грузинов, Н.С. Жуков, А.Т. Козлов, Н.А. Скрипко,А.Г. Чернышев и П.ф. Ермишкин(54) НАГРУЖАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО СТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯПЕРЕДАЧ НА НЕУСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМАХ РАБОТЫ1 2 Изобретение относится к испытательной технике, касается стендов для испытания передач и может быть использовано при создании и доводке приводов машин.Известны нагружающие устройства стендов для испытания передач на неустановившихся режимах работы, в которых для создания колебательной нагрузки используются электрические, электромагнитные порошковые или ме.ханические.тормоза 1 .Недостатком .электрических и электромагнитных порошковых тормозов является невысокая частота создаваемых колебаний. Механические тормоза обладают большой нестабильностью тормозного момента, что сущест-. венно затрудняет исследования.Наиболее близким к изобретению является нагружающее устройство стенда для испытания передач на неустановившихся режимах работы, содержащее связанную с выходным валом испытуемой передачи нагружаюцую объемную гидромашину с входом и выходом выход которой соединен через регулируемый дроссель со сливом, и устройство для создания периодической пуль сации давления, подключенное к гидромашине, связанное с автономным приводом и выполненное в виде реверси"рующего дросселирующего гидрораспределителя, коммутирующие гидроканалы которого соединены с выходом гидромашины и со сливом 2 )Недостаток указанного устройствазаключается в том, что перепад давления на реверсирующем дросселирующем гидрораспределителе, а следовательно, перепад давлений на нагружающей гидромашине и создаваемый ею.тормозной момент пропорционаленквадрату объемной подачи гидромашины, которая работает в насосномрежиме, при малых частотах вращениявыходного вала испытуемой передачи оказывается малой объемная подача гидромашины и создаваемый ею тормозной момент. Это ограничивает диапазон режимов испытаний областьювысоких частот врацения выходноговала испытуемой передачи.Целью изобретения является расши рение диапазона режимов испытания..Указанная цель достигается тем,что нагружающее устройство снабжено автономным вспомогательным насосом с объемной подачей, большей 30 объемной подачи нагружающей гидромашины и дополнительным регулируемым дросселем, связанным с входом гидромашины и сливом, а реверсирующий дросселирующий гидрораспределитель выполнен четырехходовым и один из его входов подключен к вспомога тельному насосу, другой - к сливу, а выходы - к входу и выходу нагружающей гидромашины. При этом реверсирующий дросселирующий гидрораспределитель выполнен в виде кранового гид рораспределителя или в виде эолотникового гидрораспределителя с программным возвратно-поступательным приводом.На фиг. 1 изображена схема нагружающего устройства; на фиг. 2- крановый гидрораспределитель, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг, 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на. Фиг. 5 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.б - разрез Г-Г на фиг. 2; на Фиг. 7 - разрез Д-Д на фиг.2; на Фиг. 8 - разрез Е-Е на фиг. 2; на фиг. 9 - схема эолотникового гидрораспределителя с пружинным поджимом; на фиг. 10 - то же, с гидравлическим поджимом; на фиг. 11 графики, поясняющие работу устройства.Нагружающее устройство содержит нагружающую объемную гидромашину 1, связанную непосредственно или через вал статического тормоза 2 (например, через вал генератора) с выходным валом 3 испытуемой передачи 4. Нагружающее устройство дополнительно 35 снабжено вспомогательным насосом 5 с объемной подачей, большей объемной подачи гидромашины 1 и переменными дросселями б и 7. Дроссель б подключен между входом 8 гидромашины 1 40 и сливом, которым служит бак 9 для рабочей жидкости. Дроссель 7 подключен между выходом 10 гидромашины 1 и баком 9. Последовательно дросселям б и 7 включены обратные клапаны, 45 соответственно 11 и 12.Гидромашина 1 подключена к устройству для создания гериодической пульсации давления,выголненному в виде четырехходового реверсирующего дросселирующего гидрораспределителя 13.Один из коммутирующих гидроканалов 14 управляющего органа 15 гидрораспределителя 13 постоянно сообщен со входом, 16, подключенным ко вспомогательному насосу 5. Другой коммутирующий гидроканал 17 управляющего органа 15 постоянно сообщен со входом 18 подключенным к баку 9 через установленные параллельно Фильтр 19 и обратный кла О пан 20, Коммутируемые выходы 21 и 22 подключены, соответственно, один ко входу 8, а другой - к выходу 10 нагружающей гидромаиины 1, Вспомогательный насос 5 снабжен привод ным двигателем 23, а также предохранительным клапаном 24 на выходеи фильтром 25 на входе. Гидрораспределитель 13 имеет приводной двигатель 26, связанный непосредственно с управляющим органом 15 пробкойкранового распределителя (Фиг.1 - 8)В случае золотникового гидрораспределителя 13 (фиг, 9) управляющийорган - золотник 15 может взаимодействовать с программным приводом 27,имеющем программоноситель - кулачок 28. Управляющий орган 15 поджатк кулачку 28 пружиной 29 (фиг. 9)или давлением в полости 30 (Фиг.10) .Для обеспечения заданного законанагружения (например, синусоидального) коммутируемые выходы 21 и 22или коммутирунаие гидроканалы 14 и17 .могут иметь специально спрофилированные дросселирующие окна 31 и32. Эти окна 31 и 32 в золотниковомгидрораспределителе 13 выполнены ввиде канавок на управляющих поясках 33 и 34 (фиг. 10). Гидромашина 1 приводится во вращение выходным валом 3 испытуемой передачи 4 и создает на выходе 10 поток рабочей жидкости. При перемещении управляющего органа 15 гидро- распределитель 13 попеременно сообщает вспомогательный насос 5 то со входом 8, .то с выходом 10 гидромашины 1 й, тем самым, реверсирует поток рабочей жидкости. При этом в громежуточных положениях управляющего ;органа 15 гидрораспределителя 13 поток .от насоса 5 перераспределяется между входом 8, выходом 10 гидро- машины 1 и сливом, дросселируясь на окнах 31 и 32. В тот момент, когда. с насосом 5 сообщен выход 10, а с баком 9 - вход 8, весь поток, создаваемый насосом 5, поступает на выход 10 гидромашины 1, суммируется с потоком, создаваемым гидромашиной 1, и через дроссель 7 сбрасывается в бак 9. Давление на выходе 10 гидро- машины 1 в этот момент максимальное и определяется настройкой дросселя 7 и суммарной объемной подачей гидро- машины 1 и насоса 5. Вход 8 гидромашины а в этот период сообщен через гидрораспределитель 13 и Фильтр 19 с баком 9 и избыточное давление на входе 8 при этом близко к нулевому. Давление на выходе 10 гидромашины 1 создает тормозной момент на валу 3 испытуемой передачи 4 (кривая а на. фиг. 11).В процессе переключения гидрораспределителя давление на выходе 10 падает, так как выход 10 сообщается через дросселирующие окна 31 со сливом, Вход 8 при этом сообщается через окна 32 с насосом 5. Как только поток рабочей жидкости, поступающей на вход 8 от насоса 5, пре1 О 20 формула изобретения 30 40 Ю 55 66 высит объемную подачу гидромашины 1, избыток рабочей жидкости будет сбра-, сываться в бак 9 через дросель б и давление на входе 8 гидромашины 1 начнет повышаться. Максимального значения давление на входе 8 гидро- машины 1 достигнет в тот момент, когда гидоораспределитель 13 полностью сообщит насос 5 со входом 8. При .этом через дроссель 6 будет сбрасываться разница объемных подач насоса 5 и гидромашины 1, а максимальное давление будет определяться этой разницей подач (т.е. избыточной подачей насоса 5) и настройкой дросселя б. Выход 10 гидромашины 1 сообщен в этот момент с баком 9 через обратный клапан 20. Избыточное давление на выходе 10 при этом близко к нулевому и давление на входе 8 гидро-. машины 1 создает движущий момент на валу 3 испытуемой передачи 4 (кривая . 5 на фиг, 11).При дальнейшем перемещении, управляющего органа 15 гидрораспределителя 13 часть потока, подаваемого насосом 2255 на вход гидромашины 1,начинает сбрасываться через дросселирующие окна31 на слив и давление на входе 8 будет падать. Одновременно возрастаетдавление на выходе 10 гидромашины 1.Создаваемый гидромашиной крутящий момент по мере перемещения управляющего органа 15 гидрораспределителя 13меняет знак (кривые Б на фиг. 11)В положении управляющего органа,15; З 5 при котором выход 10 гидромашины 1 сообщен с насосом 5, а вход 8 - только с баком 9, тормозной момент на валу 3 снова достигает максимальной величины и далее цикл повторяется.Крутящий момент, создаваемый гидромашиной 1, суммируется с тормозным моментом, создаваемым статическим тормозом 2 (кривая б на фиг, 11), и на валу 3 испытуемой передачи возникает результирующий колебательный момент (кривая г на фиг. 11)При этом колебания нагружающего момента заданной амплитуды могут быть получены при малых скоростях (вплоть до нулевой) частотах вращения вала 3, так как необходимый для создания перепада давления на дросселях б и 7 поток рабочей жидкости обеспечивается вспомогательным насосом 5Амплитуда колебательного момента задается настройкой дросселей б и 7. Обратные клапаны 11 и 12 служат для предупреждения тока рабочей жидкости в гидро- систему, минуя фильтр 19.Таким образом,.за счет применения дополнительного автономного насоса в совокупности с реверсирующим гидро- ,распределителем достигается расширение скоростного диапазона режимовиспытания передач. Кроме того, повышается амплитуда колебаний нагружающего момента, так как нагружающаямашина работает как в насосном, так ии в моторном режимах. Это, в своюочередь повышает информативностьстенда, обеспечивает возможность проведения испытаний в полном объеме,что в конечном счете позволит получить положительный экономический эф-.фект за счет ускорения процесса разработки и доводки вновь проектируемыхпередач. 1. Нагружающее устройство стендадля испытания передач на неустановившихся режимах работы, содержащеесвязанную с выходным валом испытуемой передачи нагружающую объемнуюгидромашину с входом и выходом,выход которой соединен через регули-руемый дроссель со сливом, и устройство для создания периодической пульсации давления, подключенное кгидромашине, связанное с автономнымприводом и выполненное в виде реверсирующего, дросселирующего гидрораспределителя, коммутирующие каналы которого соединены с выходом гидромашины и со сливом, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона режимов испытания,нагружающее устройство снабжено автономным вспомогательным насосом собъемной подачей, большей объемнойподачи нагружающей гидромашины, идополнительным. регулируемым дросселем, связанным с входом гидромашины, и сливом, а реверсирующий дросселирующий гидрораспределитель выполнен четырехходовым и один из еговходов подключен к вспомогательномунасосу, другой - к сливу, а выходы - к входу и выходу нагружающейгидромашины.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что дросселирующий гидрораспределитель выполнен ввиде кранового распределителя.3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что дросселирующий гидрораспределитель выполнен ввиде золотникового гидрораспределителя с программным возвратно-поступательным приводом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Пономаренко Ю.ф. Испытаниегидропередач. М., "Машиностроение",1968, с, 224-225, рис. 118.2. То же, с, 225-230, рис. 119,дактор Н. Гунько Техред М,Коштура Корректор,М. Деычи д.4/5 филиал ППП "ПатЕнтф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 7618/23 Тираж ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, 887 Подписн ственного комитета СССР обретений и открытий Ж, Раушская наб.,