PL155244B1 - Układ do badania silników hydraulicznych, zwłaszcza do badań trwałościowych - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

OPIS PATENTOWY 155 244

Patent dodatkowy do patentu nr-Zgłoszono: 86 03 19 (P. 258518)

Int. Cl.⁵ G01M 10/00

URZĄD

PATENTOWY

RP

Pierwszeństwo Zgłoszenie ogłoszono: 87 11 30

Opis patentowy opublikowano: 1992 04 30

i

Twórca wynalazku: Wiktor Szumlewicz

Uprawniony z patentu: Przemysłowy Instytut Maszyn Budowlanych, Kobyłka (Polska)

Układ do badania silników hydraulicznych, zwłaszcza do badań trwałościowych

Przedmiotem wynalazku jest układ do badania silników hydraulicznych, zwłaszcza do badań trwałościowych na stanowisku, na którym silnik poddany jest cyklicznym obciążeniom w określonym czasie. Stanowiska, których układ jest zgodny z wynalazkiem mogą być wykorzystane także do badania pomp hydraulicznych.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 123905 układ do badania silników hydraulicznych, który zawiera silnik obciążający sprzęgnięty z silnikiem badanym poprzez wał napędowy i momentomierz połączony przewodem z tymże silnikiem badanym oraz z pompą wytwarzającą ciśnienie cieczy, a także zaworem do regulacji ciśnienia. Wał napędowy sprzęgnięty jest z silnikiem pomocniczym poprzez samohamowną przekładnię napędową w postaci ślimacznicy i ślimaka połączonego z tym silnikiem.

Silnik pomocniczy poprzez samohamowną przekładnię ślimakową napędza wały obu silników badanego i obciążającego utrzymując stałą prędkość obrotową, niezależnie od wartości momentu obciążającego, w zakresie swoich obrotów i przełożenia kinematycznego przekładni ślimakowej. Układ ten przeznaczony jest do oceny pulsacji momentu obrotowego badanego silnika oraz określenia jego momentu rozruchowego.

W przypadku badania trwałościowego silnika hydraulicznego niejednokrotnie o dużym momencie nominalnym, istnieje potrzeba cyklicznej zmiany kierunku obrotu wału w bardzo krótkim czasie i szybka zmiana jego prędkości obrotowej do obrotów co najmniej nominalnych. Badanie ma na celu poznanie zachowania się silnika, jego charakterystyki pod wpływem powtarzających się impulsów obciążenia.

W układzie według wynalazku silnik badany sprzęgnięty jest poprzez wał napędowy z pompą hamującą, której wyjście hydrauliczne połączone jest z wejściem do silnika badanego. W obwód tego połączenia dołączony jest zawór regulacji ciśnienia.

Istotą układu według wynalazku jest to, że układ zawiera pompę uzupełniającą do napędu silnika badanego, umieszczoną pomiędzy pompą hamującą a silnikiem badanym. Wejście pompy

155 244 uzupełniającej połączone jest szeregowo z wyjściem pompy hamującej, a jej wyjście połączone jest z wejściem silnika badanego.

W zależności od potrzeby element badany stanowi również pompa hamująca, która sprzęgnięta jest z silnikiem i poddana tym samym cyklom obciążenia.

Zaletą wynalazku jest duża energooszczędność układu, gdyż znaczna część nadmiaru energii hydraulicznej przekazywanej wraca ponownie do obiegu. Układ pozwala w prosty sposób sterować ruchem rewersyjnym wału silnika badanego według założonego cyklu. Umożliwia również długotrwałą stabilność regulowanej prędkości obrotowej wału, dzięki temu, że zmiana wielkości strat objętościowych pompy uzupełniającej wobec jej wydajności, a także silnika badanego wobec jego chłonności jest mała. Układ może być wykorzystywany do określenia innych parametrów silnika, na przykład sprawności.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony przykładowo na rysunku, który przedstawia schemat hydrauliczny układu stanowiska do badania trwałościowego.

Układ zawiera hydrauliczny silnik badany 1, połączony mechanicznie wałem z pompą hamującą 2, poprzez, element pomiarowy 3. Kanał hydrauliczny na wyjściu pompy hamującej 2 połączony jest przewodem zasilającym 4 z kanałem zasilającym silnik badany 1, poprzez zespół zaworów zwrotnych 5, pompę uzupełniającą 6 z silnikiem elektrycznym 7, oraz rozdzielacz hydrauliczny 8.

Do przewodu za pompą uzupełniającą 6 dołączony jest zawór przelewowy ciśnienia maksymalnego 9, zaś przed pompą zawór przelewowy 10, którego wyjście połączone jest z wyjściem pomocniczego zasilania, składającego się z pompy pomocniczej 11 wraz z silnikiem elektrycznym 12 i filtru 13, oraz z wejściem pomocniczego zaworu zwrotnego 14, którego wyjście jest połączone ze zbiornikiem cieczy 15. Tuż przed pompą uzupełniającą 6 dołączony jest zawór zwrotny zabezpieczający 16, którego wejście połączone jest ze zbiornikiem.

Silnik elektryczny 7 napędza pompę uzupełniającą 6, o regulowanej wydajności, która przesyła energię hydrauliczną wytworzoną przez nią samą oraz otrzymaną od pompy hamującej 2. Trójpołożeniowy rozdzielacz 8 sterowany elektrycznie kieruje przepływem cieczy do silnika badanego 1 nadając mu rewersyjny kierunek obrotów, a także sprzężonej z nim, poprzez element pomiarowy do mierzenia momentu i liczby obrotów na wale, pompie hamującej 2. Prędkość obrotową wału silnika badanego 1 zmienia się od zera do nominalnych poprzez zmianę wydajności pompy uzupełniającej 6. Ciecz robocza, po przekazaniu energii, wraca przez rozdzielacz 8 i wpływa do zbiornika 15. Maksymalne ciśnienie na wejściu do silnika badanego 1, a pośrednio i maksymalny moment na jego wale jest regulowany zaworem przelewowym 9 sterowanym elektrycznie. Zawór zwrotny 16 zabezpiecza pompę uzupełniającą 6 przed zatarciem.

Zespół czterech zaworów zwrotnych 5 kieruje ciecz roboczą z pompy pomocniczej 11 napędzanej silnikiem elektrycznym 12 do aktualnego kanału ssawnego pompy hamującej 2, oraz odbiera z jej aktualnego kanału tłocznego ciecz i kieruje ją do pompy uzupełniającej 6. Ciśnienie cieczy w linii ssawnej pompy hamującej 2 ustala zawór zwrotny 14 w taki sposób, aby pompa hamująca 2 miała zawsze określone ciśnienie na ssaniu. Zawór przelewowy 10 ustala ciśnienie podawanej cieczy za pompą hamującą 2, a tym samym wyznacza moment obciążenia na wale pompy hamującej 2.

Element badany 1 stanowić może również przekładnia mechaniczna napędzana hydraulicznie, której szczególną postać stanowi hydraulicznie napędzane koło jezdne. Układ jest stosowany także do badania cylindrów hydraulicznych. W tym przypadku, zarówno silnik badany 1 jak i pompa hamująca 2 stanowią cylindry hydrauliczne.

W trakcie badania trwałościowego sprawdza się czy nastąpiło zniszczenie badanego wyrobu, a jeśli tak, to wynik próby jest negatywny. Wynikiem badania jest ocena stopnia obniżenia parametrów wyrobu, która może być pozytywna o ile obniżenie parametrów nie jest niższe od dopuszczalnych. Mierzy się również różnicę ciśnień pomiędzy wejściem a wyjściem hydraulicznym silnika badanego, jego prędkość obrotową wału, wielkość momentu obrotowego oraz chłonność i wyznacz,a się jego charakterystykę. Tym samym pośrednio wyznacza się sprawność silnika. Następnie badany silnik rozbiera się i poddaje jego części oględzinom, których celem jest ocena ich zużycia.

155 244

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ do badania silników hydraulicznych, zwłaszcza do badań trwałościowych, w którym badany silnik sprzęgnięty jest poprzez wał napędowy z pompą hamującą, której wyjście hydrauliczne jest połączone z wejściem silnika badanego, a także z zaworem do regulacji ciśnienia, znamienny tym, że w tym połączeniu hydraulicznym pomiędzy pompą hamującą (2) a silnikiem badanym (1) umieszczona jest pompa uzupełniająca (6), której wejście połączone jest z wyjściem pompy hamującej (2), a jej wyjście połączone jest z wejściem silnika badanego (1).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że element badany stanowi również pompa hamująca (2), sprzęgnięta z silnikiem badanym (1).

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł