Стенд для испытания бульдозерного оборудования

 

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ БУЛЬДОЗЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ, включающий закрепленные на основании гидроцилиндры соответственно перемещения и поворота отвала, захват, связанный с отвалом , удерживающим органом и через гибкую связь и рейку с гидроцилиндром вертикального нагружений, насос, четыре пары электроуправляемых клапанов, из которых соответственно черкез Гидромагистрали сообщена со штоковой « и поршневой полостями гидроцилиндра поворота отвала, с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения отвала,и штоковой полостью гидроцилиндра вертикального нагружения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения эксплуатационных режимов, он снабжен механизмом регулирования насоса, выполненным в виде последовательно установленных и кинематически связанных друг с другом регулятора прогизводительности , зубчатого колеса и подпружиненной рейки, ролика, копира и жестко связанного с последним подпружиненного гидроцилиндра, и дополнительным насосом, рабочие магист- § рали третьей и четвертой пары элект-« W ;роуправляемых клапанов сообщены с дополнительным насосом, приче поршневая полость гидроцилиндра перемещения , отвала сообщена посредством до-; полнительной гидромагистрали со што- 5 ковой полостью подпружиненного гидроцилиндра механизма регулирования. INO 4: СП да СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1ж (11), 3(59 Е 02 5 9:22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ .

К ABTOPCHOt4V СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3325726/29-03 (22) 14.08.81 (46) 23.06.83. Бюл. Р 23 (72)С.Р.Зоробян и И.Л.Симятицкий (71) Подмосковный филиал Государственного союзного ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательского тракторного института (53) 621.879,34 (088,8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

Р 783622, кл. 601 М 17/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3300208/03, кл. E 02 t- 9/22, 1981 (прототип) ° (54) (57) СТЕНД ДЛЯ HCIIEJTAHHH БУЛЬДОЗЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ, включающий закрепленные на основании гидроцилиндры соответственно перемещения и поворота отвала, захват, связанный с отвалом, уде ржи в ающим органом и чере з гибкую связь и рейку с гидроцилиндром вертикального нагружений, насос, четыре пары электроуправляемых клапанов, каждая из которых соответственно через

Гидромагистрали сообщена со штоковойи поршневой полостями гидроцилиндра поворота отвала с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения отвала и штоковой полостью гидроцилиндра вертикального нагружения, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения эксплуатационных режимов, он снабжен механизмом регулирования насоса, выполненным в виде последовательно установленных и кинематически связанных друг с другом регулятора про". изводительности, зубчатого колеса и подпружиненной рейки, ролика, копира и жестко связанного с последним подпружиненного гидроцилиндра, и дополнительным насосом, рабочие магист-ф рали третьей и четвертой пары элект роуправляемых клапанов сообщены с дополнительным насосом, причем поршнеаая полоогь гидродилиндра перемене- С ния.отвала сообщена посредством до- . полнительной гидромагистрали со штоковой полостью подпружиненного гидроцилиндра механизма регулирования.

1024565

Изобретение относится к строительной технике, а именно к гидравлическим стендам для испытания бульдозерного оборудования.

Известен стенд для испытания бульдозерного оборудования, установленного на гусеничный трактор, содержащий раму, на которой закреплены тормозные плиты с установленными на них искусственными препятствиями, и .сцепное устройство P1).

Недостатком стенда является низкая точность имитации эксплуатационных режимов, так как в нем не воспроизводится изменение нагрузок, действующих на бульдозерное оборудование, в 15 функции времени и высоты подъема отвалаа.

Наиболее близким к изобретению является стенд для испытания бульдозерного оборудования, включающий зак-2д репленные на основании гидроцилиндры соответственно перемещения и поворота отвала, захват, связанный с отвалом, удерживающим органом и через гибкую связь и рейку с гидроцилиндром верти-25 кального нагружения, насос, четыре пары электроуправляемых клапанов, каждая из которых соответственно через гидромагистрали сообщена со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра поворота отвала, с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения отвала и со штоковой полостью Гицроцилиндра вертикального нагружения f2).

Недостаток известного стенда заключается в том, что у него не воспро-35 изводится зависимость скорости подьема отвала в функции горизонтальных нагрузок, действующих на отвал. В процессе эксплуатации бульдозерного оборудования, установленного на трак-40 тор, при изменении горизонтальных усилий, действующих на отвал, скоростной режим работы двигателя изменяется в соответствии с регуляторной характеристикой. 3To TlpHBopHT K из- 45 менению производительности гидронасоса приводимого от двигателя тракто" ра и питающего гидроцилиндр подьема отвала. В результате скорость подьема отвала зависит от величины горизонтальных усилий, действующих на отвал. Невозможность воспроизведения в известном стенде этой зависимости не позволяет выбрать оптимальный вид регуляторной характеристики двигателя, обеспечивающей снижение динамических нагрузок, действующих на буль-, дозерное оборудование.

Цель изобретения — повышение точ-.. ности воспроизведения эксплуатаци- 60 онных режимов. указанная цель достигается тем, что стенд для испытания бульдозерного оборудования, включающий закрепленные на основании гидроцилиндры соответственно перемещения и поворота отвала, захват, связанный с отвалом, удерживающим органом и через гибкую связь и рейку с гидроцилиндром вертикального нагружения, насос, четыре пары электроуправляемых клапанов, каждая иэ которых соответственно через гидромагистрали сообщена со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра поворота отвала, с поршневой полостью гидроцилиндра перемещения о вала и штоковой полостью гидроцилиндра вертикального нагруже ния, снабжен механизмом регулирования насоса, выполненным в виде последовательно установленных и кинематически связанных друг с другом регулятора производительности, зубчатого колеса и подпружиненной рейки, .ролика, копира и жестко связанного с последним подпружиненного гидроци . линдра, и дополнительным насосом, рабочие магистрали третьей и четвертой пары электроуправляемых клапанов сообщены с дополнительным насосом, причем поршневая полость гидроцилиндра перемещения отвала сообщена посредством дополнительной гидромагистрали со штоковой полостью подпружиненного гидроцилиндра механизма регулирования.

На фиг.1 изображен предлагаемый стенд, общий вид, на фиг.2 — то же, вид сверху„ на фиг.3 — схема соединения электроуправляемых клапанов.

Испытываемое бульдозерное оборудование включает отвал 1 и гидроцилиндр

2 поворота отвала, шарнирно установленный на основании 3. Толкающие брусья 4 шарнирно соединены с поперечным брусом 5, к которому присоединены штоки гидроцилиндров 6 перемещения отвала. На отвале 1 установлен захват

7, связанный гибкой связью (тросом) 8 с рейкой 9, соединенной со штоком гидроцилиндра 10 вертикального нагружеиия отвала 1. С зубчатой рейкой 9 зацеплено зубчатое колесо 11, кинематически соединенное с регулирующим органом дросселя 12 и с регулирующим органом дополнительного дросселя 13. штоковая полость гидроцилиндра 2 посредством электроуправляемых клапанов 14 и 15 сообщена соответственно с нагнетательным и сливным каналами насоса 16. Насос 16 имеет механизм регулирования, содержащий регулятор 17 производительности, соединенный с приводным электродвигателем

18, (в качестве регулятора может быть использован вариатор с регулирующим органом 19), подпружиненный гидроцилиндр 20, копир 21, имеющий прямолинейный участок 22, имитирующий регуляторный участок характеристики двигателя, и криволинейный участок

23, имитирующий корректорный участок характеристики двигателя, ролик 24, 102456 5 с осью которого соединен один конец тяги 25, другой конец которой связан с зубчатой рейкой 26, подпружиненной посредством пружины 27 относительно основания 3, и зубчатое колесо 28 ки.— . нематически связанное с регулирующим органом 19 передачи 11. Бесштоковые полости гидроцилиндров б перемещения отвала сообщены между собой и посредством электроуправляемого клапана

29 с нагнетательным каналом дополнительного насоса 30, а посредством электроуправляемого клапана 31 и дополнительного.дросселя 13 — с баком

32. Нагнетательный канал дополнительного насоса 30 через регулируемый пре-5 дохранительный клапан 33,.сообщен с баком 32. Бесштоковая полость гидроцилиндра 2 посредством электроуправляемого клапана 34 сообщена с нагнетательным каналом насоса 16, а посред- д ством электроуправляемого клапана

35 — с баком 32. Удерживающий орган состоит из тросов 36, прикрепленных одним концом к захвату 7, а другим— к основанию;3. стоковая полость гидроцилиндра 10 вертикального нагружения отвала посредством электроуправляемого клапана 37 сообщена с нагнетательными каналом насоса 30, а посредством электроуправляемого клапана

38 и дросселя 12 — с баком 32. Электроуправляемые клапаны 14, 15., 29, 31, 34, 35, 37 и 38 посредством управляемых контактов 39-46 подключены к источнику напряжения. Контакты 39-46 управляются от программного блока, осуществляющего замыкание и размыкание контактов в заданной временной последовательности. Электроуправляемые клапаны имеют два фиксированных положения: при подаче напряжения 40 электроуправляемые клапаны открываются, а при снятии — закрываются.

На магистралях установлены датчики

47-50 давления. В исходном состоянии все контакты 39-46 разомкнуты, все 45 электроуправляемые клапаны закрыты, а отвал 1 находится в опущенном положении.

Стенд работает следующим образом.

Регулировкой предохранительного клапана 33 устанавливают заданное давление, соответствующее сопротивлению перемещения при заданной массе грунта, перемещаемого отвалом 1. С помощью программного блока замыкают контакты 40, 41, 43, открывая .элект- 55 роуправляемые клапаны 15, 29 и 34.

Рабочая жидкость поступает в бесштоковую полость гидроцилиндра 2 и бес штоковые полости гидроцилиндров б, создавая вертикальные прижимающие и 60 горизонтальные толкающие усилия на отвал 1. Толкающие усилия на отвал 1 создаются в связи с тем, что перемещению отвала 1 вперед препятствует удерживающий орган (тросы 36 ). Повышение давления в бесштоковых полостях гидроцилиндров 2 и б имитирует про-. цесс набора грунта отвалом 1. По ис течении заданного времени давление в бесштоковых полостях гидроцилиндров 2 и 6 становится равным давлению, определяемому настройкой предохранительных клапанов насосов 16 и 30, и в течение заданного времени остается на этом уровне. Это имитирует процесс перемещения отвалом 1 определенной массы грунта.

Давление, создаваемое в бесштоковых полостях гидроцилиндров б, передается штоковой полости гидроцилиндра

20 и уравновешивается размещенной внутри пружиной, вызывая втягивание штока внутрь и перемещение копира 21 вниз. При перемещении копира 21 вниз тяга 25 и, соответственно, рейка 26 под действием пружины 27 получают определенное перемещение влево. В результате зубчатое колесо 28 и кинематически связанный с ним регулирующий орган 19 поворачиваются на определенный угол, увеличивая передаточное число регулятора 17 и снижая, частоту вращения вала насоса 16. При этом производительность насоса 16 соответствует величине толкающих усилий; создаваемых гидроцилиндрами 6 на отвале 1. Это воспроизводит характерную

° . для эксплуатации зависимость произво-

:,дительности насоса 16, питающего гид;роцилиндр 2„. от величины толкающего усилия. При увеличении толкающего усилия увеличивается загрузка двигателя, снижается частота вращения коленчатого вала двигателя тракторабульдозера в "оответствии с регуляторной характеристикой и уменьшается производительность насоса, приводимого от двигателя и питающего гидроцилиндр поворота отвала, что воспроиздится соответствующим изменением дав ления, подаваемого от насоса 16 через злектроуправляемый клапан 34 в бесштоковую полость гидроцилиндра 2.

По истечении заданного времени контакты 40, 41 и 43 размыкаются, и электроуправляемые клапаны 15, 29 и 34 закрываются. Одновременно замыкаются контакты 39, 42, 44 и 46 и электроуправляемые клапаны 14, 31, 35, 38 открываются. Это вызывает подъем отвала 1. Вместе с отвалом

1 поднимается захват 7, приводя в движение трос 8, рейку 9 и шток гидроцилиндра 10 вертикального нагружения. При этом рабочая жидкость через открытый электроуправляемый клапан 38 и дроссель 12 вытесняется в бак 32, создавая сопротивление подъему отвала 1. Одновременно рабочая жидкость из бесштоковых полостей гидроцилиндров 6 через открытый электроуправляемый клапан 31 и дроссель 13 вытесняется в бак 32, 1024565 меньшая величину толкающих усилий, действующих на отвал 1. В первый момент после начала подъема отвала 1

:опротивление дросселей 12 и 13 эелико, По мере подъема отвала и перемещения рейки 9 влево из-эа кинемагической связи зубчатого колеса 11 с регулирующими органами дросселей 12

13 их сопротивление уменьшается.

3 результате уменьшается сопротивление подъему отвала 1 и толкающее уси- 10 чие, действующие на отвал.

Одновременно с уменьшением давления в бесштоковых полостях гидроциIHHgpoB 6 уменьшается давление н стоковой полости гидроцилиндра 20, 15 то вызывает перемещение вверх копира 21 под действием пружины, размеценной под поршнем гидроцилиндра 20.

Лри перемещении вверх копира 21, тяга

25 и рейка 26 перемешаются вправо. В результате регулирующий орган 19 поворачивается в соответствующем направлении передаточное число регулятора 17 уменьшается, производительность насоса 16 увеличивается и, =оответстненно, увеличивается скорость подъема отвала 1. Тем самым воспроизводится характер нагружения

>ульдоэерного оборудования, имеющий место в эксплуатации при подъеме отвала и характеризующийся: тем, что при подъеме отвала постепенно уменьшается сопротивление подъему отвала, сннжаются толкающие усилия, уменьмается загрузка двигателя тракторабульдозера и повышается скорость 35 подъема отвала, С помощью датчиков

47-50 записываются процессы изменения давления в гидроцилиндрах 2, 6, 10, 20.

По истечении определенного про- . 4п межутка времени контакты 39, 42, 44 и 46 размыкаются, и злектроуправляемые клапаны 14, 31, 35 и. 38 закрываются. Далее замыкаются контакты 40, 43 и .45, и электроуправляемые клапаны 15, 34 и 37 открываются. Штоковая полость гидроцилиндра 2 .сообщается со сливом, и отвал 1 опускается. стоковая полость гидроцилиндра 10 вертикального нагружения через открытый электроуправляемый клапан 37 сообщается с нагнетательным каналом дополнительного насоса 30. При этом шток гидроцилиндра 10 перемещается в крайнее правое положение. Далее размыкаются контакты 40, 43 и 45, и электроуправляемые клапаны 15, 34 и

37 закрываются. Стенд приводится н исходное состояние для осущестнления следующего цикла испытаний.

В новом цикле испытаний изменяют настройку предохранительного клапана

33, регулируя его на большее давление по сравнению с предыдущим циклом. Это соответствует перемещению копира 21 вниз на большую величину.

В результате ролик 24 контактирует в другой точке прямолинейного участка 22.

Последовательно увеличивая с помощью предохранительного клапана 33 давление в бесштоковых полостях гидроцилиндров б в каждом последующем цикле испытаний, добиваются того, чтобы ролик 24 "прошел" и прямолинейный 22 и криволинейный 23 участкй.

Тем самым воспроизводится нагруженность бульдозерного оборудования при различных величинах толкающих усилий, Для воспроизведения нагруженности бульдозерного оборудования с двигателем постоянной мощности криволинейный участок 23 ныполняют на гиперболе.

Таким образом, в предлагаемом . стенде имитируется зависимость скорости подъема отнала от величины толкающих усилий, что повышает точность воспроизведения эксплуатационных режимов и позволяет определить оптимальный нид регуляторной характеристики двигателя трактора-бульдозера, обеспечивающий снижение динамической нагруженности и повышение долговечности бульдозерного оборудования..1024565

36 ри8. 2

Фиг.5

Составитель С.Фомин

Редактор О.Бугир Техред Т. Маточка Корректор В.Ровная

Заказ 4349/28 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная,4