CS237192B1 - Apparatus for loading of a structure with electrohydraulic transfer of energy - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro zatěžování objektu > e^lektrshy^drlulic^ký^přenos^í%ier^gie^,

Objekt se zatěžuje v tahu a tlaku v oblasti jeho pružných a plastických deformací.

Dosud známá zařízení pro zatěžování objektů stříaavými kmity napětí souměrnými a nesouměrnými, pulsujícími, míjivými v tahu a tlaku v oblasti pružných a plastických deformací, používají pro přenos energie zejména mechanismus s tuhými členy nebo hydraulický mechanismus se stejnssatérým proudem kapaliny a nebo hydraulický mechanismus se stříavýým proudem kapaliny. Každý z přenosu energie má nedostatky vyplývaiící z jeho, principu a účinnosti přenosu energie i z řízení průběhu kmitů napěěí. Je-li použito pro přenos energie mechanismu s tuhými členy je konstrukce zařízení omezována prostorovým uspořádáním mechanismu. Také frekvence a amplituda kmitů· je omezena pevností členů mechanismu. Řízení průběhu kmitů je obtížné a některé průběhy · nejdou realizovat. Je-li použito mechanismu se stejnosměriým proudem kapaliny· provádí se řízení průběhu kmitů větvením proudu kapaliny, prvky umoonujícími spojitě · měnit odpor proti jejímu pohybu. Řízení větvením proudu kapaliny změnou odporu proti pohybu je ' energeticky nevýhodné, zvláště při zatěžování pružných objektů. Mechanismy musí být vybaveny zařízením pro odvedení ztrátové energie přeměněné v teplo, aby nestoupla teplota soustavy nad povolenou hodnotu. ' Je-li použito mechanismu se otříaaýým proudem kapaliny je obtížná realizace zatěžování objektu kmity o frekvencích pod 1 Hz a téměř nerealizovatelné je statické a kvazzstatické zatěžování objektu.

237 192

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro zatěžování objektu s elektrohydraulickým přenosem energie podle vynálezu tím, že je tvořeno generátorem střídavého proudu kapaliny, který je nejméně dvoufázový a spřažený s hnacím motorem a jehož výstup kapaliny je připojen ke každému pohonu větví s přepínacím blokem, km..kterému je připojen elektrohydraulický převodník s regulátorem a ovládacím členem, přičemž regulátor je připojen к jednomu nebo ke každému snímači, к řídícímu členu, ke generátoru а к dalšímu snímači, který je připojen к hnacímu motoru a nebo ke generátoru a ovládací člen je připojen к řídícímu členu, ke každé větvi spojující generátor s pohonem je paralelně připojen napájecí a omezovači blok, spojený s elektrohydraulickým převodníkem další větví, к níž je připojen zdroj tlaku s hnacím motorem, alternativně může být napájecí a omezovači blok připojen ke zdroji tlaku s hnacím motorem a elektrohydraulický převodník připojen к dalšímu zdroji tlaku s dalším hnacím motorem.

Výhoda zařízení podle vynálezu spočívá především v tom, že je dána možnost pracovat s hybridním nebo čistě* střídavým proudem v oblasti maximální nebo optimální účinnosti. Další výhodou je to, že hybridní provedení umožňuje napojení na elektronický řídící systém.

Příklady konkrétního provedení zařízení podle vynálezu se dvěma pohony zatěžujícími objekt a se Čtyřmi snímači fyzikálních veličin objektu jsou znázorněny v blokových schemateeh na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn příklad provedení s jedním zdrojem tlaku a jedním hnacím motorem a na obr. 2 je znázorněn příklad provedení s dalším zdrojem tlaku a dalším hnacím motorem.

Zařízení je tvořeno rámem 12 pro zachycení sil od objektu při jeho zatížení, jak je znázorněno v obr. 1, tak i v obr. 2. Dále je tvořeno generátorem 2 střídavého proudu kapaliny, který je nejméně dvoufázový. Generátor 2 je poháněn motorem 1 buS přímo nebo prostřednictvím neznázorněných převodů. Frekvence otáček hnacího motořu 1 může být bučí konstantní neb®

- 3 237 192 proměnná. K prvnímu a druhému „výstupu generátoru 2 je připojen první a druhý pohon 3, z nichž každý je spřažen svým upínačem 11 s objektem 13 pro jeho zatěžování. Ve . spojovací větvi každého z pohonů 3, s jedním z výstupů generátoru 2 'je umístěn přepínací blok 13, přes který ' je' paralelně tato větev spojena s elektrohydraulCcýýí převodníkem 5, s regulátorem £. Mezi přepínacím blokem 18 a generátorem 2 je spojovací větev -každého z'pohonů 3 s jedním z výstupů generátoru 2, paralelně připojena k napájecímu a om^e^(^o^;ací^mu bloku 18. Regulátory 6 jsou připojeny jednak přes ovládací člen 2 k řj^d:^cmu'členu 4, jednak paralelně ke každému ze čtyř snímačů 14, z nichž každý je připojen k objektu 13 v ^istě kde je zapotřebí snímat fyzikální veličiny, jako je např. tah nebo tlak, ' ' vyvozené'jeho namáháním. Ree^látor 6 je připojen ještě jednak k dalšímu'snímači 15 pro snímání' fyzikálních veličin u generátoru 2 střídavého proudu kapaliny a hnacího motoru. 1 ke ' generátoru 2 jednak k řídícímu členu 4. Přitom napájecí a omeeovací blok 8 je, jak je Znázorněno na obr. 1, připojen k elektrthydraulickému převodníku 5 a k tomuto spoji je přiřazen zdroj tlaku 9 spřažený s hnacím motorem 10. Podle Obor. 2 je však napájecí a ommeovací tlak 8 připojen jen ke zdroji tlaku 9 spřažeiýfm s hnacím motorem, kdéžto elektrohydraulický převodník 5 . je připojen k dalšímu zdroji . tlaku 16 s dalším hnacím motorem 17.

Funkce tohoto zařízení spočívá v tom, že při nastavení přepínacích bloků 18 pro provoz se stejossměrným přenosem energie je generátor2 odpojen od spojovacích větví každého z pohonů 3 a tyto jsou spojeny s elektrohydraulickým převodníky 5 napájenými ze zdroje tlaku 9 podle obor. 1, případně 16, podle obor. 2. Elektrohydrauliiké převodníky řídí ' větvením proud do pohonů 3, které vykonáávjí posuvný vratný pohyb nebo otočný pohyb v rozsahu menším 360 °, čímž se zatěžuje přes upínače 11 objekt 13. Požadovaného průběhu ammlitudy a frekvence kmitů na výstupu pohonů 3 se dosáhne . ovládáním elektrehydraulických převodníků 5 regulátorem 6. Řízení elektrohydraulickýeh převodníků se děje signály z řídícího členu 4, signály z ovládacího členu 7, ' signály z některého případně z každého ze snímačů 14»

237 192

- 4 Při nastavení přepínacích bloků 18 pro provoz se střídavým proudem kapaliny jsou elektrohydraulické převodníky £ odpojeny od spojovacích větví každého z pohonů 3 a tyto jsou spojeny s jedním z výstupů generátoru 2. Při spuštění hnacího motoru 1 se uvede do chodu generátor 2, který rozkmitá kapalinu na výstupech z generátorů 2 a tím přenese energii ke každému z pohonů 3, které vykonávají posuvný vratný pohyb nebo otočný pohyb v rozsahu menším 360 °, čímž se zatěžuje přes upínače 11 objekt 13. Požadované amplitudy a frekvence kmitů se dosáhne řízením generátoru 2 a hnacího motoru 1«,

Řízení generátoru 2 a hnacího motoru 1 se děje signály z řídícího členu 4, signály z ovládacího členu 7, signály z některého případně z každého ze snímačů 14 i ze snímače Jelikož v zařízení dochází к úniku kapaliny, je zajištěno její doplňování napájecím a omezovacím blokem 8, který zároveň omezuje maximální tlak a je spojen se zdrojem tlaku 9, s hnacím motorem 10.

Z popisu funkce zařízení vyplývá, že může pracovat se stejnosměrným popřípadě se střídavým přenosem energie. Jednoho nebo druhého způsobu přenosu energie se využívá v energeticky výhodných oblastech zatěžování objektu.

Je samozřejmé, že zařízení podle vynálezu není omezeno jen na provedení dle jeho konkrétních příkladů, to znamená, že počet jeho pohonů může být větší než dva pohony a právě tak může mít i libovolný počet snímačů fyzikálních veličin objektu.

Zařízení podle vynálezu je_t určeno pro zkoušení objektů namáháním v tahu, tlaku, torzi a podobně·

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   237 192

   1. Zařízení pro zatěžování objektu s elektrohydraulickým přenosem energie opatřené nejméně jedním pohonem určeným pro zatěžování objektu, nejméně jedním snímačem fyzikálních veličin zatěžovaného objektu a rámem pro zachycení sil od zatěžovaného objektu, vyznnččjící se tím, že je tvořeno generátorem /2/ střídavého proudu kapaliny, který je nejméně dvoufázový a spřažený s hnacím motorem /1/ a jehož výstup kapaliny je připojen ke každému pohonu /3/ větví s přepínacím blokem /18/, ke kterému je připojen elektrohydraiuLický převodník /5/ s regulátorem /6/ a'ovládacím členem /7/, přičemž regulátor /6/ je připojen k jednomu nebo ke každému snímači /14/, k řídícímu - členu /4/, ke generátoru /2/ a k dalšímu snímači /15/, který je - připojen k hnacímu motoru /1/ a/nebo ke generátoru /2/ a ovládací člen /7/ je připojen k řídícímu členu /4/, ke každé větvi, sp^^^i^^j^Lcí generátor /2/ s pohonem /3/, je paralelně - připojen napájecí a omezovači blok /8/, spojený s elektroOyíraulCckým převodníkem /5/ další větve, k níž je připojen zdroj tlaku /9/ s hnacím motorem -/10/.
2. 2o Zařízení podle bodu 1, vyznnčuuící se tím, že napájecí a omezovači blok /8/ je připojen ke zdroji tlaku /9/ s hnacím motorem /10/ a elektrohydraulický převodník /5/ je připojen k dalšímu tlaku /16/ s dalším hnacím motorem