CS201256B1 - Zariadenie na meranie strát medzi piestom a valcom axiáineho hydrostatického prevodníka - Google Patents

Description

Vynález sa týká zariadenia na meranie strát medzi piestom a valcom axiáineho hydrostatického prevodníka.

Na základe poznatkov získaných rozborom súčasného stavu merania třecích strát medzi piestom a valcom axiáineho hydrostatického prevodníka sa javí, že uvedené meranie sa prevádza na zariadení vytvorenom experimentálnym modelom, regulacným hydrostatickým prevodom a pomocnými hydraulickými obvodmi. Experimentálny model sa skládá z náhonu so šikmou doskou uloženou vo valivých ložiskách, z jedného pista s kízadlom a s púzdra uloženého v meranom válci, ktorý je uložený v dvoch radiálnych hydrostatických ložiskách a ktorý má eliminované axiálně sily od hydrostatického tlaku kva2 paliny vo válci. Ďalšou častou experimentálneho modelu je dvojpolohový rozvádzač zabezpečujúci striedanie tlaku vo válci. Rozvádzač je poháňaný excentrom cez pevný převod od náhonu. Priebeh změny tlaku vo válci je upravený akumulátormi. Pomocné hydraulické obvody sa skladajú z napájecieho obvodu meraného valca s hydrogenerátorom a prepúšťacími ventilmi, z napájacieho obvodu hydrostatického ložiska ' meraného valca vytvořeného hydrogenerátorom a prepúšťacím ventilom a z viacerých odsávacích čerpadiel na odsávanle prietokových strát. Z tohoto zariadenia sa získavajú óscilografické záznamy časového priebehu axiálnej a tangenciálnej trecej sily medzi piestom a valcom. Trecia strata W sa potom vyhodnocuje z oscilografických záznamov podlá vztahu.

H

kde F_ta= axiálna trecia sila

F_TT= tangenciálna trecia sila ds = elementárny zdvih piesta H = celkový zdvih piesta

Nevýhodou popísaného zariadenia sú poměrně rozsiahle hydraulické obvody, nevhodnost použitia pre experimentovanie pri vyšších tlakoch a otáčkách prevodníka, obtiažnosť dosiahnutia požadované] teploty pracovnej kvapaliny z dovodov značnej netěsnosti celého experimentálneho modelu, poměrně velká spotřeba energie pre pohon experimentálneho modelu a pre pohon vysokotlakového hydrogenerátora. Naviac a] sa^ motné získavanie konečných výsledkoch merania z oscilografických záznamov uvedeným matematickým postupom je velmi zdíhavé a predlžuje čas potřebný na riešenie problému.

Uvedené nevýhody znižuje zariadenie ha meranie strát medzi piestom a valcom axiálneho hydrostatického prevodníka pozostávajúce z expe. rimentálneho modelu, tvořeného prvým snímačom, snímajúcim axiálně trecie sily, druhým snímačom, snímajúcim tangenciálně trecie sily a talokom, ktorý je spojený s náhonom a uzatvorený rozvádzacím vekom, podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že blok sa skládá z válcovitého telesa, v ktorom sú axiálně umiestnené dva rovnoběžné otvory, z ktorých v prvom je upevněné púzdro hydrostatického ložiska, v ktorom je uložený meraný válec s meraným púzdrom, v ktorom je uložený meraný piest a v druhom je vytvořený priestor pre pomocný válec, v ktorom je uložené pomocné puzdro s pomocným piestom, pričom meraný piest a pomocný piest sú cez kízadlá v styku so šikmou doskou pevne spojenou s hriadefom, s ktorým je spojený kotúč, v ktorom je vytvořená kulisa pre fotočlánok, spojený cez třetí přenosový kanál s počítacím blokom, ku ktorému sú cez přenosové kanály připojené snímače, pričom rozvod tlakového média k meranému valcu a pomocnému valcu je převedený nátrubkom a kanálom, na ktorý sú napojené napájecie kanále pre privádzanle tlakového média cez rozvod vytvořený v púzdre k hydrostatickému ložisku, pričom prepojenle pracovných priestorov meraného pies. ta a pomocného piesta je převedené rozvádza^ cím kanálom, na ktorý je nátrubok a kanál napojený.

Zariadenie na meranie strát medzi piestom a valcom axiálneho hydrostatického prevodníka umožňuje spol'ahlivejšie a presnejšie meranie třecích a prietokových strát pri vyšších otáčkách a tlakoch, čo je nutnou podmlenkou pre zabezpečenle inovácle. Prevedenie celého zariadenia aj samotného experimentálneho modelu sa zjednodušuje a podstatné sa znižuje spotřeba energie na pohon experimentálneho modelu a na výrobu tlakovej kvapaliny aj na jej chladenie. Zariadenie lepšie modeluje podmienky prevodníka z hladiska teploty kvapaliny a mazania konca piesta. Bez změny nastavenia pracovných parametrov sa možu súčasne merať straty pri generátorovom aj pri motorovom režime, čo umožňuje v krátkom čase previesť vačší počet merani.

Na připojených výkresoch je znázorněný prí. klad prevedenia zariadenia pre meranie strát medzi piestom a valcom axiálneho hydrostatického prevodníka podlá vynálezu, kde na obr. 1 je znázorněný pozdížný rez experimentálnym modelom ako aj schématicky znázorněné prepojenie snímačov a fotočlánku s počítacím blokom a na obr. 2 prevedenie kotúča, v ktorom je vytvořená kulisa pre fotočlánky.

Zariadenie na meranie strát medzi piestom a valcom axiálneho hydrostatického prevodníka je vytvořené z experimentálneho modelu, ktorý je jednak cez hrladel' 12 spojený s kotúčom 7, v ktorom je vytvořená kulisa 71 pre fotočlánok 8 a jednak opatřený prvým snímačom 5 na snímanie axiálnej trecej sily a druhým snímačom 6 na snxmanie tangenciálnej trecej sily. Prvý a druhý snímač 5, 6 je cez prvý a druhý přenosový kanál 51, 61 spojený s počítacím blokom 9, ku ktorému je připojený pomocou tretieho přenosového kanála 81 fotočlánok 8. Samotný experimentálny model je vytvořený náhonom 1, blokom 2 a rozvádzacím vekom 4. Náhon 1 sa skládá zo skrlne 11, v ktorej je na ložiskách 13 uložený hriadef 12, ktorého vstupná časť je utesnená rotačným těsněním 14. Na hriadeli 12 je naklinovaná šikmá doska 15. Blok 2 sa skládá z válcovitého telesa 21, v ktorom sú axiálně umiestnené dva rovnoběžné otvory. Prvý je pre puzdro 22 hydrostatického ložiska 24, v ktorom je uložený meraný válec 251 s meraným púzdrom 28 a meraným piestom 271. Druhým otvorom je vytvořený priestor pomocného valca 252, v ktorom je uložené pomocné púzdro 23 s pomocným piestom 272. Meraný piest 271 a pomocný piest 272 sú opatřené klzadlami 28 kízne uloženými na šikmej doske 15. Přívod kvapaliny do meraného valca 251 je zaistený cez nátrubok 29 a do pomocného valca 252 cez kanál 30, na ktorý sú napojené napájecie kanále 31 určené na napájenie hydrostatického ložiska 24, pričom rozvod kvapaliny k hydrostatickému ložisku 24 je realizovaný cez púzdro 22, v ktorom je hydrostatické ložisko 24 uložené. Na hydrostatické ložisko 24 je pomocou připojovacích častí připojený prvý snímač 5 a druhý snímač B. Na pbvod prietokových strát z hydrostatického ložiska 24 slúži prvý odvádzací kanál 32. Prietokové straty, ktoré vzniknú netesnosťou okolo nátrubku 29, sa odvádzajú druhým odvádzacím kanálom

33. Rozvádzacie veko 4 sa skládá z rozvádzacieho telesa 41, v ktorom sa nachádza rozvádzací kanál 42 a z konzoly 43 slúžiacej na upnutie prvého snímača 5. Pohon experimentálneho modelu je zaistený regulačným pohonom, ku ktorému sa može podlá potřeby přiradit redukčný převod. Tlakovou kvapalinou sa experimentálny model napája rozvádzacím kanálom 42 cez prvé potrubie 36 od hydrogenerátora. Kvapalina na udržovanie pracovnej teploty v skříni 11 sa přečerpává čerpadlom cez druhé potrubie 37. Prietokové straty medzi meraným valcom 251 a meraným piestom 271 umožňuje merať tesniaci pripravok 34 upevněný na čele hydrostatického ložiska 24 a napojený na odvádzacie potrubie 35, ktoré slúži na odvod únikovej kvapaliny k odmernému zariadeniu. Medzi expepimenálnym modelom a regulačným pohonom je umiestnený kotúč 7, v ktorom je vhodné vytvořená kulisa 71 pre fotočlánok 8 určený na vytváranie riadlaceho signálu S_R.

Samotné meranie sa prevádza tak, že hydrogenerátorom sa v prvom potrubí 38 při nastavenom ventile vytvoří požadovaný tlak. Pohonom sa experimentálnemu modelu udelia potřebné o. táčky a v pracovnom priestore skrine 11 sa pomocou termostabilizačného obvodu napojeného na skriňu 11 druhým potrubím 37 nastaví požadovaná teplota. Meraný piest 271 a pomocný piest 272 sú posobením tlaku kvapaliny na ich če.lá pritláčané cez kízadlá 28 na šikmú došku 15. Otáčaním šikmej došky 15 sa piestom udělí axiálny pohyb, pričom tlaková kvapalina sa prevádza z pracovného priestoru meraného piesta

271 do pracovného priestoru pomocného piesta

272 a naopak podlá směru ich pohybu, ktorý je fázovo natočený o 180°. Rozvádzacím kanálom 42 sa z hydrogenerátora doplňuje len kvapalina potřebná na krytie prietokových strát okolo meraného piesta 271, pomocného piesta 272, pod klzadlami 28, okolo telesa hydrostatického ložiska 24 a okolo nátrubku 29, čo umožňuje dosiah,nuť rovnoměrný odběr tlakovej kvapaliny. Hydrostatické ložisko 24 je účinkom tlakovej kvapaliny oddělené od púzdra 22 olejovým filmom a všetky trecie sily medzi meraným piestom 271 a meraným púzdrom 26 sa prenášajú na prvý snímač 5 pre snímanie axiálnej trecej sily Sa a na druhý snímač 6 pre snímanie tangenciálnej trecej sily S_T. Otáčením kotúča 7 opatřeného kulisou 71 pre fotočlánok 8 sa vytvára riadiaci signál S_R) ktorý nám umožňuje určit krajné polohy meraného piesta 271 a pomocného piesta 272 ako aj frekvenciu ich axiálneho pohybu. Tieto signály sa privádzajú do počitacieho bloku 9 odkial' po ich spracovaní sa získá výstup, určujúci hodnotu relatívnej trecej straty podl'a skór uvedeného matematického vztahu upraveného na následovný tvar:

^WR

CJ

Sp sin CJ tdt + k‘ _v2 sinCJt dt

F _TT ^FTA kde W_R = relativná trecia strata — o = kruhová frekvencia rotačného pohybu hriadefa náhonu

Sp = činná plocha meraného piesta F_ta = axiálna trecia sila F_TT - tangenciálna trecia sila k = konstanta experimentálneho modelu t = priebežný čas ti - čas medzi dvomi krajnými polohami piesta

ΓΑ

Pohyb měrného piesta 271 s frekvenciou ω při nastavenom tlaku p smerom von z meraného púzdra 26 považujeme za motorový režim a pri zasúvaní meraného piesta 271 do meraného púzdra 26 hovoříme o generátorovom režime. Pri nastavenom plniacom tlaku sú tieto režimy opačné. Celková relativná trecia strata W_R je potom súčet relatívnej trecej straty pri pracovnom tlaku a relatívnej trecej straty pri plniacom tlaku dvou odpovedajúcich režimov. Vyhodnocoyanie relatívnej trecej straty zanedbává striedanie pracovného a plniaceho tlaku počas jed-

Claims (3)

1. Predmet

   1. Zariadenie na meranie strát medzi piestom a valcom axiálneho hydrostatického prevodníka, pozostávajúce z experimentálneho modelu, tvořeného prvým snímačom, snímajúcim axiálně trecie sily, druhým snímačom, snímajúcim tangenciálně trecie sily a blokom, ktorý je spojený s náhonom a uzatvorený rozvádzacím vekom, vyznačujúce sa tým, že blok (2) sa skládá z válcovitého telesa (21), v ktorom sú axiálně umiestnené dva rovnoběžné otvory, z ktorých v prvom je upevněné puzdro- (22) hydrostatického ložiska (24), v ktorom je uložený meraný válec (251) s meraným púzdrom (26), v ktorom je uložený meraný piest (271) a v druhom jé vytvořený priestor pre pomocný válec (252), v ktorom je uložené pomocné púzdro (23) s poMřRýM piestom 1272), pričom meraný piest (271) a pomocný piest (272) sú cez klzadlá (28) , v styku so šikmou doskou (15), pevne spojenou ného cyklu, ako je to u skutočného prevodníka. Analýzou upraveného vztahu pre W_R pri konkrétných časových priebehoch sil F_ta a F_TTsa dá však dospieť k závěru, že chyba spósobená týmto zjednodušením je o mnoho menšia ako 1 percento. Prietokové straty sa merajú v statickom stave pri minimálnych pohyboch meraného piesta 271 len za účelom vylúčenia vplyvu obliterácie meraním únikovej kvapaliny odvádzanej z tesniaceho přípravku 34 odvádzacím potrubím 35 k odmernému zariadeniu.

   vynálezu s hriadefom (12), s ktorým je spojený kotúč (7), na ktorom je vytvořená kulisa (71) pre fotočlánok (8), spojený cez třetí přenosový kanál (81) s počítacím blokom (9), ku ktorému sú cez přenosové kanály (51, 61) připojené snímače (5, 6), pričom rozvod tlakového média k meranému válců (251) a pomocnému valcu (252) je převedený nátrubkom (29) a kanálom (30), na ktorý sú napojené napájacie kanále (31] pře privádzanie tlakového média cez rozvod, vytvořený v púzdre (22) k hydrostatickému ložisku (24), pričom prepojenie pracovných priestorov meraného piesta (271) a pomocného piesta (272) je převedené rozvádzacím kanálom (42), na ktorý je nátrubok (29j a kanál (30J napojený.
2. 2. Zariadenie podlá bodu 1, vyznačujúce sa tým, že šikmá doska (15) je umiestnené v utesněnom pracovnom priestore, vytvorenom skriňou (11), na ktorú je cez druhé potrubie (37) napojený termostabilizačný obvod.
3. 3. Zariadenie podlá bodu 1, vyznačujúce sa tým, že meraný piest (271) je vedený cez tesniaci prípravok (34), ktorý je upevněný na čele hyd rostatického ložiska (24) a napojený na odvád zacie potrubie (35).