Изобретение относится к средствам испытаний на вибропрочность и виброустойчивость изделий общего машиностроения: электрической и другой приборной продукции.The invention relates to testing instruments for vibration resistance and vibration resistance of general engineering products: electrical and other instrumentation products.
Известны вибростенды, включающие исполнительный силовой гидроцилиндр - возбудитель вибрации, состоящий из корпуса, поршня со штоком, образующих две гидравлические рабочие полости, одна из которых или обе соединены с насосом высокого давления через сервоклапан электрогидравлический, насос подачи рабочей жидкости во всасывающую полость насоса высокого давления, гидроаккумуляторы, соединенный со штоком вибростол, датчики смещения и ускорения стола, регулирующую и предохранительную гидроаппаратуру, системы управления и измерения параметров вибрации.Vibration stands are known, including an executive power hydraulic cylinder — a vibration exciter consisting of a housing, a piston with a rod, forming two hydraulic working cavities, one of which or both are connected to the high pressure pump through an electrohydraulic servo valve, a pump for supplying working fluid to the suction cavity of the high pressure pump, hydraulic accumulators, a vibrating table connected to the rod, displacement and acceleration sensors of the table, regulating and safety hydraulic equipment, control systems and measuring couples ters vibrations.
Одним из недостатков известных вибростендов, в том числе и производства завода испытательных машин (ЭГВ-10-200, г.Армавир), зарубежных фирм: MTS, SCHENK и другие, является то, что для подачи рабочей жидкости во всасывающую полость основного насоса используется самовсасывающий (шестеренный или пластинчатый) насос постоянной производительности не менее максимальной производительности основного насоса. Поскольку требуемая подача основного насоса чаще значительно меньше его максимальной, то подкачивающий насос часть своего расхода сбрасывает (дросселирует) через предохранительный клапан, что приводит к неоправданному нагреву рабочей жидкости и излишним затратам электроэнергии.One of the disadvantages of the known vibration stands, including the production of the testing machine plant (EGV-10-200, Armavir), of foreign companies: MTS, SCHENK and others, is that a self-priming pump is used to supply the working fluid to the suction cavity of the main pump (gear or vane) pump of constant capacity not less than the maximum capacity of the main pump. Since the required supply of the main pump is often significantly less than its maximum, the booster pump dumps part of its flow rate (throttles) through the safety valve, which leads to unjustified heating of the working fluid and excessive energy costs.
Сущностью предлагаемого технического решения является то, что слив рабочей жидкости из гидравлической полости цилиндра подается через сервоклапан во всасывающую полость основного насоса непосредственно, а насос подкачки выполняет функцию восполнения утечек в замкнутой системе всасывания - нагнетания и расход его во много раз меньше, чем в системах известных вибростендов, и соответственно снижается расход электроэнергии и охлаждающей рабочей жидкости.The essence of the proposed technical solution is that the discharge of the working fluid from the hydraulic cavity of the cylinder is supplied directly through the servo valve to the suction cavity of the main pump, and the booster pump performs the function of filling up leaks in a closed suction-discharge system and its consumption is many times less than in systems known vibration stands, and accordingly, the consumption of electricity and coolant is reduced.
На прилагаемой схеме изображен заявляемый вибростенд, который включает следующие основные детали и узлы: гидроцилиндр, состоящий из корпуса 1, поршня 2 со штоком 3, образующим рабочие гидравлические полости 4 и 5, закрепленный на штоке стол 6 с датчиками смещения 7 и ускорения 8, основной силовой насос 9, подкачивающий насос 10, клапаны предохранительные 11 и 12 с переливным золотником, гидропневмотические аккумуляторы 13, 14 и 15, гидрораспределитель 16, электрогидравлический сервоклапан 17, канал 18 подачи - слива рабочей жидкости, соединяющий сервоклапан 17 с гидравлической полостью 4, линию 19 подачи рабочей жидкости в гидроаккумулятор 15 и гидравлическую полость 5, линию 20 подачи рабочей жидкости от насоса 9 к гидроаккумуляторам 14 и 15 и к сервоклапану 17, блок 21 управления и измерения параметров вибрации, манометр 22 контроля давления подкачки, манометр 23 контроля давления основного силового насоса, маслобак 25, линию 24 слива рабочей жидкости из полости 4 через сервоклалан 17.The attached diagram shows the inventive vibration stand, which includes the following main parts and components: a hydraulic cylinder consisting of a housing 1, a piston 2 with a rod 3 forming hydraulic working cavities 4 and 5, a table 6 mounted on the rod with displacement sensors 7 and acceleration 8, the main power pump 9, booster pump 10, safety valves 11 and 12 with overflow spool, hydropneumatic accumulators 13, 14 and 15, control valve 16, electro-hydraulic servo valve 17, feed channel 18 - discharge of the working fluid connecting the servocl a pan 17 with a hydraulic cavity 4, a line 19 for supplying a working fluid to the accumulator 15 and a hydraulic cavity 5, a line 20 for supplying a working fluid from the pump 9 to the accumulators 14 and 15 and to the servo valve 17, a block 21 for controlling and measuring vibration parameters, a pressure monitoring gauge 22 pumping, pressure gauge 23 for monitoring the pressure of the main power pump, oil tank 25, line 24 for draining the working fluid from the cavity 4 through servo-clan 17.
Описанный вибростенд работает следующим образом. Включается подкачивающий насос 10, рабочая жидкость из маслобака 25 подается в полость всасывания насоса 9 и в гидроаккумулятор 13, емкость которого адекватна суммарной емкости гидроаккумуляторов 14 и 15, и при достижении заданного давления включается насос 9, при этом сервоклапан 17 находится в нейтральном положении, рабочая полость 4 заперта. При достижении в аккумуляторах 14 и 15 заданного давления от блока управления 21 на сервоклапан подается электрический сигнал, по форме и амплитуде соответствующий заданному режиму работы вибростенда, в канале 18 формируется возвратно-поступательный поток, соединяемый сервоклапаном последовательно с гидроаккумулятором 14 или с линией слива 24, гидроаккумулятором 13 и всасывающей полостью насоса 9. Таким образом, энергия потока в линии слива 24 возвращается в насос. В связи с наличием утечек в подвижных сопряжениях гидроцилиндра и насоса поток в линии слива несколько меньше потока в линии нагнетания, восполнение потерь осуществляется подкачивающим насосом 10. Реально, по результатам испытаний экспериментального образца при максимальном режиме при производительности основного насоса 200 л/мин производительность подкачивающего насоса 20 л/мин.The described vibrating stand works as follows. The booster pump 10 is turned on, the working fluid from the oil tank 25 is fed into the suction cavity of the pump 9 and into the hydraulic accumulator 13, the capacity of which is adequate to the total capacity of the hydraulic accumulators 14 and 15, and when the set pressure is reached, the pump 9 is turned on, while the servo valve 17 is in the neutral position, the working cavity 4 is locked. When the preset pressure in the accumulators 14 and 15 reaches the preset pressure from the control unit 21, an electric signal is supplied to the servo valve, which in shape and amplitude corresponds to the given operating mode of the vibrostand, a reciprocating flow is formed in channel 18, which is connected in series with the servo valve in series with the accumulator 14 or with the drain line 24, the accumulator 13 and the suction cavity of the pump 9. Thus, the flow energy in the drain line 24 is returned to the pump. Due to the presence of leaks in the movable joints of the hydraulic cylinder and the pump, the flow in the drain line is slightly less than the flow in the discharge line, losses are replenished by the booster pump 10. Actually, according to the test results of the experimental sample at maximum mode with a main pump capacity of 200 l / min, the booster pump 20 l / min
Гидропневматические аккумуляторы 13, 14 и 15 сглаживают неравномерность потоков рабочей жидкости в линиях нагнетания и слива. Избыточная подача насосов 10 и 9 сбрасывается через предохранительные клапаны 11 и 12.Hydropneumatic accumulators 13, 14 and 15 smooth out the uneven flow of the working fluid in the discharge and discharge lines. Excessive flow of pumps 10 and 9 is discharged through safety valves 11 and 12.