СТЕНД ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РАБОТЫ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ПРИВОДА

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для преподавательской и научно-исследовательской работы в высших и средних специальных учебных заведениях.
Известен стенд для испытания гидромоторов, содержащий насос, бак, фильтр, предохранительный клапан, соединенный с напорной линией насоса, нагрузочное устройство, выполненное в виде маховика и измерительную систему, содержащую датчики, которые соединены с вычислительной машиной (см. патент РФ на полезную модель №41812, МПК F04B 51/00). Недостатком данного стенда является невозможность использования его в качестве стенда для изучения работы гидропривода.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является стенд для динамических испытаний объемных гидромашин, включающий бак, фильтр, регулируемый гидронасос с приводным двигателем, напорную и сливную линии, гидрораспределитель, нагрузочное устройство и измерительную систему, включающую датчики давления, расхода и температуры (см. патент РФ на полезную модель №117528, МПК F15B 19/00, 2012 г.). Недостатком известного технического решения является недостаточная безопасность стенда и точность регулирования параметров гидропривода. Дело в том, что применение маховика в качестве нагрузочного устройства в стенде для изучения гидропривода очень опасно, так как любая достаточно большая вращающаяся масса может привести к аварийной ситуации. Кроме того, изменять параметры вращающегося маховика с необходимой точностью достаточно проблематично.
Целью предложенного технического решения является повышение надежности работы стенда и повышение точности регулирования изменения параметров системы.
Указанная цель достигается тем, что в известном решении, включающем бак, фильтр, регулируемый гидронасос с приводным двигателем, напорную и сливную линии, гидрораспределитель, нагрузочное устройство и измерительную систему, включающую датчики давления, расхода и температуры, в нем выполнен дополнительный независимый контур движения рабочей жидкости с установленным в нем нагрузочным гидродвигателем, вал которого соединен с валом исследуемого гидродвигателя при помощи муфты. При этом в дополнительном независимом контуре движения рабочей жидкости установлены обратные клапаны имитации нагрузки, а в сливной линии этого контура установлена система охлаждения рабочей жидкости. Применение в качестве нагрузочного устройства дополнительного гидродвигателя делает стенд совершенно безопасным, а обратные клапаны имитации нагрузки позволяют обеспечить регулирование параметров гидросистемы практически с любой степенью точности.
Схема стенда приведена на фигуре со следующими обозначениями:
1 - бак;
2 - фильтр;
3 - регулируемый насос;
4 - приводной двигатель;
5 - исследуемый гидродвигатель;
6 - муфта;
7 - нагрузочный гидродвигатель;
8 - обратные клапаны имитации нагрузки;
9 - система охлаждения рабочей жидкости;
10 - датчики;
11 - напорная магистраль;
12 - напорная линия;
13 - заборная линия;
14 - сливная магистраль.
Стенд для изучения работы гидростатического привода включает бак 1 для сбора и хранения рабочей жидкости (технического масла), фильтр 2, регулируемый гидронасос 3 с приводным двигателем 4. Гидронасос 2 создает давление рабочей жидкости в напорной магистрали первого контура 11. Напорная магистраль 11 подводит рабочую жидкость под давлением к исследуемому гидродвигателю 5. Возврат рабочей жидкости в бак осуществляется по сливной магистрали 14. Во втором дополнительном независимом контуре размещен нагрузочный гидродвигатель 7, со своей напорной линией 12 и заборной линией 13, в которых установлены обратные клапаны имитации нагрузки 8. В напорной линии 12 размещена система охлаждения рабочей жидкости 9.
Изучение работы гидростатического привода на стенде осуществляется следующим образом. Рабочая жидкость из бака 1 через фильтр 2 поступает в регулируемый насос 3, приводимый в действии приводным двигателем 4. Далее по напорной магистрали 11 рабочая жидкость поступает в исследуемый гидродвигатель 5. Последний через муфту 6 механически связан с нагрузочным гидродвигателем 7. По существу этот двигатель выполняет роль насоса, который принимает на себя энергию от исследуемого гидродвигателя 5. Проходящая через нагрузочный двигатель рабочая жидкость нагревается и для ее охлаждения используется система охлаждения рабочей жидкости 9. Регулирование нагрузки во втором независимом контуре осуществляется при помощи обратных клапанов имитации нагрузки 8. Изменяя проходное сечение в клапане 8 меняет нагрузку на гидродвигатель 7, а через него на исследуемый гидродвигатель 5. Замер параметров рабочей жидкости в магистралях и линиях (давление, расход, температура, частота вращения) производится при помощи датчиков 10.
Отсутствие маховика делает стенд безопасным для проведения лабораторных и научно-исследовательских работ, а регулирование параметров стенда при помощи обратных клапанов имитации нагрузки позволяет повысить точность регулирования параметров гидросистемы. Кроме того, применение нагрузочного гидродвигателя дает возможность выполнить стенд достаточно компактным, что бывает немаловажным в лабораторных условиях.
Стенд позволяет:
- исследовать процесс регулирования рабочих параметоров гидростатической передачи путем регулирования рабочих объемов гидронасоса и гидродвигателя;
- исследовать технологические режимы работы гидростатической передачи путем изменения параметров дополнительного независимого контура;
- формировать у обучающихся экспериментально-исследовательские компетенции для принятия решений при осуществлении профессиональной деятельности.