RU1787224C

RU1787224C - Стенд дл ресурсных испытаний гидромашин

Info

Publication number: RU1787224C
Application number: SU904785089A
Authority: RU
Inventors: Михаил Михайлович Савченко; Анатолий Иванович Смольяков; Вячеслав Евграфович Грузинов; Анатолий Степанович Курбатов; Владилен Сергеевич Танин-Шахов; Юрий Федорович Березин
Original assignee: Челябинский Завод Дорожных Машин Имени Колющенко; Центральный Научно-Испытательный Полигон-Филиал Вниистройдормаш; Научно-Производственный Кооператив "Гидромодуль"
Priority date: 1990-01-22
Filing date: 1990-01-22
Publication date: 1993-01-07

Abstract

Изобретение относитс к технике дл испытани гидромашин на надежность. Целью изобретени вл етс снижение энергозатрат и повышение достоверности результатов испытани . Стенд содержит Изобретение относитс к испытательной технике и может быть использовано при испытани х гидромашин на надежность. Целью изобретени вл етс снижение энергозатрат и повышений достоверности результатов испытаний. На фиг.1 показана принципиальна схема стенда; на фиг.2 показан грузовой нагруприводной двигатель, испытываемые гидромашины , нагружатель, планетарный механизм , вспомогательный насос, линии высокого и низкого давлений. Планетарный механизм снабжен цилиндрической зубчатой передачей, шестерн которой соединена с валом, св занным с приходным двигателем, а зубчатое колесо - с одним из выходных валов планетарного механизма/ планетарной зубчатой передачей, центральна шестерн которой соединена с валом св занным с нагружателем, а центральное зубчатое колесо - с другим выходным валом планетарного механизма, зубчатым колесом , соединенным с водилом планетарной передачи, размещенным на валу центральной шестерни. При этом число зубьев шес- терн и колес в планетарном механизме выбираетс из соотношени , обеспечивающего неподвижность вала, св занного с нагружателем . Нагружатель может быть выполнен из рычага, груза смонтированного на рычаге с возможностью перемещени вдоль рычага, и замыкающих электроконтактов , из источника гидроэнергии с регулируемым давлением, гидрораспределител и гидромотора, из гидропульсатора поступательного движени и рычага. 5 з. п. ф-лы, 6 ил. жатель; на фиг.З - нагружатель; выполненный на базе гидромотора; на фиг.4 - нагру- жатёл ь, выполненный на базе гидропульсатора ; на фиг.5 показано исполнение приводного регулируемого двигател на базе насос-моторной схемы; на фиг. 6-то же на базе электродвигател постчэ нногб тока. --со с XI 00 XI го 10 г |

Description

Стенд дл ресурсных испытаний гидромашин состоит из приводного двигател 1, испытываемых гидромашин 2 и 3 с равными рабочими объемами, вспомогательного насоса 4 низкого давлени , подключенного выходом к полост м низкого давлени гидромашин 2 и 3 через обратные клапаны 5 и 6, и нагружател 7, Полости высокого и низкого давлени гидромашин 2 и 3 св заны между собой гидролини ми 8 и 9 и при реверсе гйдромашин 2 и 3 мен ютс местами. Стенд имее т4 планетарный механизм 10. Входные валы 11 и 12 планетарного механизма 10 св заны с приводным двигателем 1 и с нагружателем 7. Выходные валы 13 и 14 механизма 10 св заны с валами 15 и 16 гидромашин 2 и 3. Механизм 10 имеет цилиндрическую зубчатую передачу, шестерн 17 и зубчатое колесо 18 (с числом зубьев Z4) которой соединены соответственно с валами 11 и 13 механизма 10. Механизм 10 имеет также планетарную зубчатую передачу , центральна шестерн 19 (с числом зубьев Za) и центральное колесо 20 (с числом зубьев Zi) которой соединены соответственно с валами 12 и 14 механизма 10. С валами 21 планетарной передачи соединено зубчатое колесо 22 (с числом зубьев Za), размещенное на валу 12 с возможностью его вращени относительно вала 12 и посредством паразитной шестерни 23 св занное с колесом 18. Число зубьев Zi , 2.2, 2з и ZA шестерен и колес выбираетс из соотношени , обеспечивающего неподвижность вала 12:

Zi . Zs-Zi . Z4 - ZZ . Zs 0.

Цилиндрическа передача выполнена с возможностью изменени частоты вращени вала 13 за счет установки шестерни 24 и колеса 25, включение которых в зацепление -осуществл етс традиционными средствами .

Стенд позвол ет одновременно испытывать две гйдромашины с одинаковым рабочим объемом, причем как в регулируемом, так и в нерегулируемом исполнени х, Насос 4 низкого давлени обеспечивает восполнение утечек. Насос 26 управлени обеспечивает питание гидроусилителей испытываемых регулируемых гидромашин. Насос 27 служит дл подачи жидкости в теплообменник 28. Насос 29 служит дл заправки гидробака 30 рабочей жидкостью из заправочной емкости. В гидробаке 30 установлены датчики 31 и 32 уровн жидкости и ее температуры. В гидролини х стенда установлены датчики 33 и 34 расхода и давлени . Дл предохранени от перегрузки

служит гидроклапан 35 давлени , подключенный к гидролини м 8 и 9 через гидроклапан ИЛИ 36. Дл организации регламентированного обмена нагревающейс рабочей жидкости в замкнутом контуре к входу гидроклапана 35 подключен дроссель 37.

Нагружатель 7 может быть выполнен (фиг.2) из рычага 38, одним концом кинема0 тически св занного посредством имеющего электропривод (на фиг.2 не показан) самотормоз щего редуктора 39 с валом, и груза 40, установленного на рычаге 38 с возможностью перемещени вдоль рычага 38, элек5 трически св занного с электроприводом редуктора 39. Электроконтакты 41 и 42 могут перемещатьс в направлении движени рычага 38, обеспечива таким образом возможность регулировани момента включе0 ни и отключени электропривода. Груз 40 может перемещатьс вдоль рычага 38, например , с помощью передачи винт-гайка, измен таким образом прикладываемый к валу 12 нагрузочный момнет.

5 , Нагружатель 7 может быть выполнен (фиг.З) из источника 43 гидроэнергии с регул тором давлени , который может быть вы- полнен, например, в одном блоке с подпиточными и предохранительными кла0 панами, гидрораспределител 44 с закрытым центром и гидромотора 45, вал которого св зан с валом 12, а рабочие полости сообщены через гидрораспределитёль 44 с источником 43 гидроэнергии.

5 Нагружатель 7 может быть выполнен (фиг.4) также из гидропульсатора 46 поступательного движени и рычага 47, соединенного с валом 12 центральной шестерни

19 и со штоком гидропульсатора 46.

0Приводной двигатель 1 может быть выполнен с возможностью регулировани частоты вращени и реверса его вала, дл чего может быть использована гидравлическа объемна гидропередача (фиг.5), включаю5 ща насос 48, гидромотор 49 и блок 50 клапанов либо двигатель 51 посто нного тока (фи г. 6).

Стенд дл ускоренных испытаний гидромашин работает следующим образом.

0 При наложении нагружателем 7 нагружающего момента к валу 12 момент передаетс через шестерню 19, сателлиты и колесо

20 на вал 14, закручива его водном направлении , а через вал 21, зубчатое коелсо 22, 5 паразитную шестерню 23 и колесо 18 на вал 13, закручива его в противоположную сторону . Условием выбора кинематики механизма 10 вл етс равенство угловых скоростей и моментов на валах 13 и 14. При нагружении вала 12 валы 13 и 14 неподвижны , а крут щие моменты с валов 13 и 14 передаютс соответственно на валы 15 и 16 гидромашин 2 и 3. В зависимости от направлени действи приложенного к валу 12 момента гидромашины 2 и 3 стрем тс вытеснить рабочую жидкость в гидролинии 8 и 9. Пусть, например, момент к валу 12 приложен так, что гидромашины 2 и 3 вытесн ют рабочую жидкость в гидролинию 8. В результате сжати жидкости в гидролинии 8 повышаетс давление в соответствии с нагрузкой , создаваемой нагружателем 7. Разрежение в гидролинии 9 компенсируетс насосом 4. Таким образом, в замкнутом гидравлическом контуре гидромашин 2 и 3 создаетс нагрузка, пропорциональна моменту, создаваемому нагружателем 7, причем в св зи с высоким КПД зубчатых механизмов потери в механизме 10 невелики (не превышают 0,5%), поэтому можно прин ть, что момент от нагружател 7 равен моментам на валах 15 и 16 гидромашин 2 и 3. Так как момет на неподвижном валу 12 задаетс достаточно просто (фиг.2, 3 и 4), то нагружение гидромашин можно осуществить с большой точностью (а также с большой точностью произвести измерение нагружающего момента) и, следовательно, получить достаточно достоверные результаты испытаний.

Далее запускают приводной двигатель 1, который вращает вал 11 с шестерней 17. Частота вращени вала 12, котора может мен тьс двигателем 1 (фиг.5 и 6), передаетс через колесо 25 на вал 13 и на вал 15 гидромашины 2. Одновременно вращение передаетс через колесо 18, паразитную шестерню 23 на колесо 22 и вал 21 и далее через колесо 20 на вал 14 и вал 16 гидромашины 3. Направление вращени валов 15 и 16 происходит в одну сторону, и таким образом гидромашины 2 и 3 перекачивают рабочую жидкость, котора в гидролинии 9 находитс под давлением. При реверсе двигател 1 мен етс направление потока, а при изменении направлени приложени нагрузки к валу 12 гидролинией высокого давлени становитс гидролини 9. На привод гидромашин 2 и 3 расходуетс энерги , равна гидромеханическим потер м в гидромашинах 2 и 3 и механическим потер м в механизме. Измен частоту вращени и нагружающий момент на валах гидромашин 2 и 3, можно проводить их ресурсные испытани с различными нагрузочными характеристиками , при этом затраты энергии на привод незначительны. Подпитка гидромашин 2 и 3 осуществл етс насосом 4, предохранительный клапан которого настроен на

низкое давление, что также позвол ет снизить затраты энергии.

В результате внутренних перетечек жидкости в гидромашинах 2 и 3 происходит

просадка вала 12 при действии активной нагрузки. При механической системе нагру- жени (фиг.2) и в этом случае необходимо возвращать опускающийс конец рычага 38 в горизонтальное положение. Дл этой цели

0 может быть предусмотрен черв чный редуктор 39 с электроприводом черв ка, при этом черв чное колесо редуктора 39 жестко св зано с валом 12, а рычаг 38 - с корпусом редуктора. Скорость возврата рычага 38

5 должна быть равна скорости его опускани , а по этой скорости можно определить утечки в гидромашинах 2 и 3f не примен дл этой цели каких-либо иных средств измерени утечек.

0 При нагружении гидромотором 45 (фиг.З) крут щий момент на валу 12 определ етс давлением источника 43 гидроэнергии и рабочим объемом гидромотора 45. Переключением золотника гидрораспреде5 лител 44 обеспечиваютс частота приложени нагружающего момента и его знак.

При нагружении гидропульсатором 46 (фиг.4) нагружающий момнет возникает от усили его штока, передаваемого через ры0 чаг 47 на вал 12.

Claims

Формула изобретени 1. Стенддл ресурсных испытаний гидромашин , содержащий приводной двигатель , испытываемые гидромашины,

5 нагружатель, планетарный механизм, двум входными валами св занный с приводным двигателем и с нагружателем, а двум выходными валами - с валами испытываемых гидромашин, полости высокого и низкого

0 давлени которых сообщены между собой и с выходом вспомогательного насоса, отличающийс тем, что, с целью снижени энергозатрат в стенде и повышени достоверности результатов испытаний, планетар5 ный механизм снабжен цилиндрической зубчатой передачей, шестерн и зубчатое коелсо которой соединены соответственно с входным валом, св занным с приводным двигателем и с одним из выходных валов

0 планетаррного механизма, планетарной зубчатой передачей, центральна шестерн и центральное колесо которой соединены соответственно с входным валом, св занным с нагружателем и с другим выходным

5 валом планетрного механизма, а также соединенным с водилом планетарной передачи зубчатым колесом, размещеным на валу центральной шестерни с возможностью его вращени относительно вала центральной шестерни и посредством паразитной шеетерни св занным с зубчатым колесом цилиндрической передачи, причем число зубь- ев шестерен и колес в планетарном механизме выбираетс из соотношени

ZiZ3-ZiZ4-Z2.Z4 0,

где Zi - число зубьев центрального колеса планетарной передачи;

7.2 - число зубьев центральной шестер- ни планетарной передачи;

73 - число зубьев колеса, св занного с водилом;

ZA - число зубьев зубчатого колеса цилиндрической зубчатой передачи.
2, Стенд по п. 1,отличающийс тем, что нагружатёль выполнен из рычага, одним концом кинематически св занного посредством имеющего электропривод самотормоз щего редуктора с валом центральной шестерни планетарной передачи, груза, смонтированного на рычаге с возможностью перемещени вдоль рычага, и замыкающих электроконтактов, электрически св занных с электроприводом редуктора и: установленных с возможностью взаимодействи с другим концом рычага и с

возможностью их перемещени относительно оси рычага в направлении его движени .
3. Стенд по п.1,отличающийс тем, что нагружатёль выполнен из источника гидроэнергии с регулируемым давлением , гидрораспределител и гидромотора, вал которого кинематически св зан с валом центральной шестерни планетарной передачи , а его рабочие полости сообщены через гидрораспределитель с источником гидроэнергии .
4. Стенд по п.1,отличающийс тем, что нагружатёль выполнен из гидропульсатора поступательного движени и рычага , соединенного с валом центральной шестерни планетарной передачи и со штоком гидропульсатора.
5. Стенд по пп.1-4, отличающий- с тем, что цилиндрическа зубчата передача выполнена с возможностью изменени частоты вращени ее выходного вала.
6. Стенд по пп.1 -5, о т л и ч а ю щ и й- .с тем, что приводной двигатель выполнен с возможностью регулировани частоты вращени и реверса его вала.

Фи г. 2

Фиг. 3

Фиг. 5