Устройство защиты гидравлической системы испытательного стенда

Полезная модель относится к техническим средствам проведения эксперимента и в частности к стендам для испытаний на прочность авиационных конструкций.
Известна гидравлическая система самолета, содержащая насосы, гидробак, магистрали, устройство аварийной блокировки, в виде размещенного в расходной магистрали перекрывного крана с датчиками отключения и минимального остатка жидкости в баке и логическим элементом N, входы которого соединены с датчиками, а выход подключен к переливному крану. (Авторское свидетельство SU 1798985 «Гидравлическая система самолета», 2000).
Недостаток такой системы в том, что она не производит постоянный контроль изменяющегося уровня жидкости в гидробаке и аварийное отключение насосов во время технологического процесса испытаний авиационных конструкций.
Наиболее близким техническим решением к предложенной полезной модели является «Устройство защиты от утечек в шахтных гидросистемах» авторское свидетельство SU 1718188, 1992 год.
Устройство содержит преобразователь изменения уровня жидкости, формирователь временных интервалов, блок индикации, буферный регистр, элемент ИЛИ, триггер, дешифратор. Принцип действия устройства заключается в том, что формирователь задает интервал времени, в течение которого осуществляется измерение величины изменения уровня жидкости. В зависимости от скорости утечки блок индикации указывает величину утечки в процентах (25, 50, 75, 100%).
Недостатками такого устройства являются.
Сложное конструктивное решение устройства. Измерение величины уровня жидкости в баке и аварийное отключение осуществляется только при уменьшении уровня. При увеличении уровня (заполнение бака) предусмотрено устройство, не фиксирующее аварию.
Предусмотрен в устройстве формирователь времени интервалов. Для нашего предложения нет необходимости включать его в состав системы.
В испытательных лабораториях круглосуточно проводятся испытания одновременно нескольких авиационных конструкций (объектов) от одного гидравлического источника питания. В процессе испытаний регулярно осуществляется подключение-отключение отдельных объектов, поэтому уровень жидкости в гидробаке изменяется. Оператор насосной установки после каждого отключения-включения насосов обязан установить защиту по уровню ΔН на узкопрофильном датчике. Такое обслуживание не обеспечивает требуемую надежность.
При создании полезной модели была поставлена задача повышения надежности работы гидравлической системы испытательного стенда.
Решение указанной задачи достигается тем, что система автоматического управления дополнительно снабжена контроллером, соединенным с датчиком уровня, для обработки данных и получения сигнала для аварийного отключения насосов при любом ступенчатом увеличении уровня по отклонению его от заданного постоянного допуска по уровню в гидроемкости.
На рисунке представлена схема гидравлической системы испытательного стенда. Она содержит блок насосов 1; испытываемые объекты 2 и 3 с сервоприводами 4 и 5; устройство защиты гидравлической системы испытательного стенда 6, включающее в себя гидробак 7, многоуровневый датчик 8 и систему автоматического управления 9 с контроллером 10, аварийно отключающим насосы при повышении уровня.
Устройство защиты гидравлической системы испытательного стенда работает следующим образом. При испытании объектов 2 и 3 рабочая жидкость из гидробака 7 поступает в блок насосов 1, которые подают ее в блоки сервоприводов 4 и 5 - объекты 2 и 3 нагружаются. Уровень жидкости А в гидробаке 7 понижается до уровня В (сплошная линия). Сигнал от многоуровневого датчика 8 фиксируется контроллером 10. В контроллере 10 установлена уставка (защита по минимальному уровню) соответствующая уровню В' (пунктирная линия). Уставка ΔН остается постоянной для любого текущего уровня жидкости в гидробаке 7 и составляет величину, равную примерно 5% от общего объема жидкости в гидробаке.
По программе испытаний, при работающем объекте 2, объект 3 отключается. Насосы, подающие рабочую жидкость в сервоприводы 5, также отключаются. Жидкость из трубной разводки и сервоприводов 5 сливается в гидробак 7, уровень в гидробаке повышается до величины Б (сплошная линия). Одновременно устанавливается уставка ΔН, соответствующая уровню Б' (пунктирная линия).
При аварийной разгерметизации системы (магистральных трубопроводов и другого оборудования) текущий уровень жидкости в гидробаке падает, и, пройдя уставку ΔН, например Б' (пунктирная линия), сигнал поступает от многоуровневого датчика 8 в контроллер 10, который отключает блок насосов 1.
Также конструктивное решение защиты по уровню жидкости в гидробаке, с использованием современной микропроцессорной техники, обеспечивает надежную работу гидросистемы испытательного стенда и упрощает конструктивное решение системы.