CS264705B1 - Hydrostatický simulátor dynamického zafažovania mobilných energetických prostriedkov a ich uzlov - Google Patents

Abstract

Zapojenie hydrostatických prvkov hydrostatického obvodu simulátora dynamického zatažovania mobilných energetických prostriedkov a ich uzlov v laboratórnych podmienkach. Pozostáva z regulačného zatažovacieho hydrogenerátora s elektróhydraulickým riadením a zatažovacích hydrogenerátorov s konštantným geometrickým objemom. Výstupné kanály zatažovacích hydrogenerátorov sú napojené na elektrohydraulické proporcionálně tlakové ventily. Spojitá změna zatažovacieho momentu je realizovaná spojitou změnou tlakových spádov na zatažovacích hydrogenerátoroch spojitou změnou nastavenia elektrohydraulických proporcionálnych tlakových ventilov a spojitou změnou geometrického objemu regulačného hydrogenerátora pomocou dvojstupňového elektrohydraulického servoventila. Ventily sú napojené na počítačový riadiaci systém simulátora, ktorý ovládá všetky elektrohydraulické ventily podlá zvoleného časového programu alebo podlá experimentálně získaného prevádzkového priebehu.

Description

Vynález rieši hydrostatický simulátor dynamického zaťažovania mobilných energetických prostriedkov a ich uzlov, ako sú napr. polnohospodárske traktory, polnohospodárske samohybné stroje, nákladné automobily, alebo ako sú spalovacie motory, převodovky, sústavy spalovací motor-prevodovka a pod.

Doteraz známe hydrostatické obvody simulátorov určených pre dynamické zaíažovanie spalovacích motorov, sústav spalovací motor-prevodovka a podobné, používajú hydrogenerátory s konštantným geometrickým objemom, ktorých výstup je napojený na tlakový ventil ovládaný ručně alebo mechanicky servomotormi a vačkami. U týchto obvodov je možné dosiahnut len obmedzené možnosti priebehov zatažení, ktoré sú dané rýchlosťou mechanického prestavovania a u vačkového mechanizmu tiež tvarom vačky. Z tohoto dĎvodu simulátory s uvedenými hydrostatickými obvodmi je potřebné doplňovat dalšími brzdami rĎzneho určenia a rSznych charakteristik.

Takto riešené simulátory neumožňujú v plnom rozsahu zabezpečit požadované priebehy zatažovacích momentov z hladiska sledovania funkčných vlastnosti a životnosti spalovacích motorov, sústav spalovací motor-prevodovka a podobné v laboratórnych podmienkach. Ovládanie simulátora je zložité.

Vyššie uvedené nedostatky sa nevyskytujú u hydrostatického simulátora dynamického zaťažovania určeného pre dynamické zaťažovanie mobilných enérgetických prostriedkov a ich uzlov podlá vynálezu, podstatou ktorého je, že pozostáva zo zatažovacieho regulačného hydrogenerátora a z jedného alebo viacerých neregulačných zatažovacích hydrogenerátorov, zapojených na elektrohydraulické proporcionálně tlakové ventily riadené počítačom.

Funkcia tohto simulátora je nasledujúca obr. 1. Základné funkčně prvky simulátora sú zaťažovací regulačný hydrogenerátor s elektrohydraulickým riadenim geometrického objemu JL a neregulačný zaťažovací hydrogenerátor 2. Zaťažovacie hydrogenerátory sú mechanicky prostredníctvom hriadelov napojené na mechanickú převodovku simulátora 3, ktorej vstupný hriadel je napojený na klukový hriadel spalovacieho motora alebo na výstupný hriadel sústavy spalovací motor-prevodovka 4. Hodnota zatažovacieho momentu na hriadeli simulátora je funkciou převodového poměru 1^ v mechanickej prevodovke simulátora, geometrického objemu zatažovacích hydrogenerátorov y_Q a tlakových spádov na hydrogenerátoroch A ρθ.

Geometrický objem regulačného hydrogenerátora je spojité riadený pomocou dvojstupňového elektrického servoventilu a tlakový spád na obidvoch hydrogenerátoroch je spojité riadený s elektrohydraulickými proporcionálnymi tlakovými ventilmi 6 a 7. Zaradené elektrohydraulické proporcionálně tlakové ventily sú aktívnymi členmi elektrohydraulického systému simulátora zabezpečujúce spojitý převod elektrického prúdu na úměrný tlak pracovnej kvapaliny.

Hydrostatický obvod simulátora podlá vynálezu umožňuje spojitú změnu geometrického objemu regulačného zatažovacieho hydrogenerátora a tlakových spádov na zatažovacích hydrogenerátoroch. Zavedené elektrohydraulické prvky - dvojstupňový elektrohydraulický servoventil a elektrohydraulické proporcionálně tlakové ventily 6, 7_ sú riadené prostrednictvom navrhnutého počítačového riadiaceho systému a tak je dosiahnuté podlá programu volit lubovolný zaťažovací režim včítane prevádzkového.

Navrhovaný počítačový riadiaci systém podlá obr. 1 simulátora pozostáva z centrálněj procesorovej jednotky j3, ktorá je cez jednotku styku s prostředím 9, digitálno-analógové převodníky 10 a elektronická riadiacu jednotku 11 napojená na dvojstupňový elektrohydraulický servoventil 5 a cez zosilňovač 12 na elektrohydraulické proporcionálně tlakové ventily jí a T_. Činnost celého riadiaceho systému zabezpečuje riadiaci program 13 a údajový súbor 14 charakterlzujúci dynamické prevádzkové zaťaženie získané z meraní v prevádzke a simulované v laboratóriu simulátorom. Centrálně ovládanie riadiaceho systému sa uskutočňuje prostrednictvom alfanumerickej zobrazovacej jednotky s klávesnicou 15 pomocou příslušných inštrukcií.

Navrhnutý elektronický riadiaci systém umožňuje podlá vopred zvoleného algoritmu simulo3 vat lubovolný priebeh zaťaženia na vstupnom hriadeli simulátora. Algoritmus zaťaženia je zadaný pomocou klávesnice. Riadiaci program umožňuje vytvárať zaťaženie podlá analyticky zadanej funkcie například sinusový priebeh, jednotkový skok, trojúholníkový priebeh atd. a obecný, prevádzkový priebeh prostredníctvom vzorkovaného spojitého priebehu získaného v prevádzke a uloženého v údajovom súbore.

Výhodou hydrostatického obvodu simulátora dynamického zaťaženia podlá vynálezu je, že použité elektrohydraulické proporcionálně tlakové ventily a elektrohydraulický dvojstupňový servoventil sú akčnými členmi systému, zabezpečujúce spojitý převod elektrického signálu na úměrný hydraulický tlak a prietok a tomu odpovedajúci zatažovací moment. Zavedené elektrohydraulické prvky tvoria rozhranie medzi elektrickým a hydraulickým obvodom simulátora, čo umožňuje riadit spojitú změnu zatažovacieho momentu na hriadeli simulátora pomocou navrhnutého počítačového riadiaoeho systému.

Konkrétné riešenie hydrostatického obvodu simulátora podlá vynálezu pozostáva podlá obr. 2 z jedného regulačného zatažovacieho hydrogenerátora 1. s elektrohydraulickým riadením geometrického objemu pomocou dvojstupňového elektrohydraulického servoventilu jí spolu so snímačom polohy 21 a zo šiestich zaťažovacích hydrogenerátorov 2, 3, 4^, 5, 6, ]_ s konštantným geometrickým objeraom. Tlakový spád na hydrogenerátore jL a tomu odpovedajúci zatažovací moment možno spojité meniť elektrohydraulickým proporcionálnym ventilom 9. Zatažovací moment je možné tiež spojité meniť spojitou změnou geometrického objemu regulačného hydrogenerátora JL.

Tlakový spád na hydrogenerátore 2 a tomu odpovedajúci zaťažovací moment sa mění elektrohydraulickým proporcionálnym tlakovým ventilom 10, na hydrogenerátoroch 2» A elektrohydraulickým proporcionálnym tlakovým ventilom 11 a na hydrogenerátoroch 5, jí, 7_ elektrohydraulickým proporcionálnym tlakovým ventilom 12. U konkrétného simulátora zatažovacie hydrogenerátory

Z' í' 5, 6, 7_ sú upevněné na prevodovke simulátora, ktorá má centrálny vstupný hriadel, na ktorý sa napája například klukový hriadel spalovacieho motora.

Zaťažovací obvod hydrostatického obvodu simulátora je riešený ako uzatvorený a jeho doplňovanie sa uskutočňuje doplňovacím hydrogenerátorom 33, ktorého nasávací kanál je spojený cez čistič 14 s nádržou pracovnej kvapaliny 15. Doplňovací tlak je nastavený tlakovým ventilom 16 a teplo, ktoré vzniká pri zaťažovaní sa odvádza chladičom 17. Dvojstupňový elektrohydraulický servoventil ji je napojený na zdroj konštantného tlaku 18 cez čistič 19. Velkosť napájacieho tlaku sa nastavuje prepúšťacím ventilom 20. Počítačový riadiaci systém je konkrétné realizovaný podlá blokovéj schémy znázorněnéj na obr. 1.

Hydrostatický obvod s počítačovým riadiacim systémom podlá vynálezu možno využívať u simulátorov dynamického zaťaženia spalovacích motorov, prevodoviek, sústav spalovací motor-prevodovka a pod. Dynamické zaťažovanie pomocou týchto simulátorov sa uskutočňuje pri výskume a vývoji jednotlivých uzlov mobilných energetických prostriedkov a pri urýchlených skúškach životnosti.

Hysrostatický obvod s počítačovým riadiacim systémom podlá vynálezu okrem použitia u simulátorov dynamického zaťaženia jednotlivých uzlov možno využiť aj pre konštrukciu simulátorov pre dynamické zaťažovanie mobilných energetických prostriedkov ako celku cez hnacie kolesá. Takto pri laboratórnom sledovaní parametrov motorov, prevodoviek, sústavy spalovací motor-prevodovka a pod., mobilného energetického prostriedku ako celku je zaručená opakovatelnost podmienok merania a teda i zrovnatelnosť dosiahnutých výsledkov a tým podstatné urýchlenie a zlacnenie výskumu a vývoja z hladiska funkčných vlastností a životnosti mobilných energetických prostriedkov a ich uzlov.

Claims (1)

1. Hydraulický simulátor dynamického zaťažovania mobilných energetických prostriedkov a ich uzlov, tvořený hydrostatickým zaťažovacím obvodom s počítačovým riadiacim systémom vyznačujúci sa tým, že výstupný kanál aspoň jedného regulačného hydrogenerátora (1) s dvojstupňovým elektrohydraulickým servoventilom (5) a výstupný kanál aspoň jedného hydrogenerátora (2) s konStantným geometrickým objemom sú napojené na elektrohydraulické proporcionálně tlakové ventily (6, 7), pričom elektrické vstupy týchto ventilov sú napojené na výstupy počítačového riadiaceho systému.