СТЕНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ НЕСИММЕТРИЧНОГО АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНОГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА

Техническое решение относится к области гидравлических приводов, а именно к автоколебательным гидравлическим приводам поступательного движения с несимметричным усилием и может быть использовано для определения параметров, характеризующих режим работы автоколебательных гидравлических приводов, используемых в вибрационных машинах и механизмах всевозможного назначения для преобразования энергии постоянного потока рабочей гидравлической жидкости в энергию механических колебаний.
Известно устройство для гидроимпульсного воздействия на призабойную зону пласта (патент RU 186582, МПК Е21В 43/18, Е21В 28/00, опубл. 24.01.2019, Бюл. №3), состоящее из колонны насосно-компрессорных труб, расположенной в обсадной трубе нефтяной скважины в зоне перфорации, к которой крепится гидроцилиндр, поршень с золотниковым распределителем и подачей рабочей жидкости через полый шток, уплотненный сальниками, соединен с плунжером имплозионного генератора импульсов давления.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности измерения рабочих параметров на выходе автоколебательного гидравлического привода, таких как усилие на штоке при его выдвижении и втягивании, а также скорость перемещения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является стенд для испытаний объемных гидроцилиндров, содержащий испытуемый гидроцилиндр, нагрузочный механизм, включающий насос и гидрораспределитель. Нагрузочный механизм посредством трубопроводов сообщается с испытуемым гидроцилиндром (см. ГОСТ 18464-96 «Гидроприводы объемные. Гидроцилиндры. Правила приемки и методы испытаний»).
Данный стенд позволяет проводить испытания гидроцилиндров на функционирование под нагрузкой, толкающую и тянущую силу на штоке, скорость поршня, общий и механический КПД.
Недостатком указанного стенда является сложность его конструкции, обусловленная большим количеством оборудования обеспечивающего его функционирование.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является упрощение конструкции стенда для измерения рабочих параметров автоколебательного гидравлического привода.
Технический результат достигается за счет жесткого соосного соединения штоков автоколебательного гидравлического привода и эталонного гидроцилиндра, при этом неподвижный корпус автоколебательного гидравлического привода через переходную муфту, болтовое соединение и соединительные пластины соединен с корпусом эталонного гидроцилиндра, поршневая и штоковая полости которого сообщаются между собой посредством трубопроводов, через дроссели - с обратными клапанами, в которые включены манометры.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, на котором изображена конструктивная схема стенда для измерения рабочих параметров автоколебательного гидравлического привода.
Стенд для измерения рабочих параметром автоколебательного гидравлического привода содержит гидробак 1, регулируемый гидронасос 2, соединенный каналом подвода жидкости 3 с корпусом автоколебательного гидравлического привода 4, который через переходную муфту 5, болтовое соединение 6 и соединительные пластины 7 крепится к корпусу эталонного гидроцилиндра 8, поршневая и штоковая полости которого соединены между собой трубопроводами 9, в которые включены манометры 10 через дроссели 11 с обратными клапанами. Шток 12, муфтой 13 соосно соединенный со штоком эталонного гидроцилиндра 14 вкручен в поршень с золотниковым распределителем 15, уплотнен сальниками 16. Для подвода рабочей гидравлической жидкости к поршню с золотниковым распределителем 15 используется центральный канал 17, в который рабочая гидравлическая жидкость поступает по полому штоку 18. Регулирование потока рабочей жидкости осуществляют золотники 19 и 20. Для определения скорости перемещения штока 12 в корпусе автоколебательного гидропривода 4 выполнено окно 21.
Стенд для измерения рабочих параметров несимметричного автоколебательного гидравлического привода работает следующим образом. Давление, необходимое для движения поршня с золотниковым распределителем 15, подается через канал подвода жидкости 3. Шток 12 и поршень с золотниковым распределителем 15 гидроцилиндра 4 находится крайнем правом положении, а золотник со стопором 20 и золотник без стопора 19 находятся в крайнем левом положении. Левая полость гидроцилиндра 4, сообщена с гидробаком 1 каналом 22 и заполнена рабочей гидравлической жидкостью.
В канал подвода жидкости 3 под давлением закачивается рабочая гидравлическая жидкость, которая поступает через полый шток 18 к поршню с золотниковым распределителем 15 в его центральный канал 17, сообщенный с полостью золотника 19, тем самым заполняют правую полость гидроцилиндра 4. По мере заполнения правой полости гидроцилиндра 4 рабочей гидравлической жидкостью, поршень с золотниковым механизмом 15, соединенный со штоком 12, передвигается влево, осуществляя его втягивание.
По достижении поршнем с золотниковым распределителем 15 крайнего левого положения, золотник 19 перемещается вправо, перекрывая сообщение центрального канала 17 с правой полостью гидроцилиндра 4, одновременно золотник 20, также перемещается вправо, сообщая правую полость гидроцилиндра 4 с его левой полостью и гидробаком 1 через канал 22. Происходит падение давление в правой полости гидроцилиндра 4, из-за избыточного давления в канале подвода жидкости 3, поршень с золотниковым распределителем 15 передвигается вправо, осуществляя выдвижение штока 12, после чего цикл повторяется.
Для измерения усилий, создаваемых на штоке не симметричного автоколебательного гидравлического цилиндра, разработана гидравлическая схема, состоящая из соединительных трубопроводов 9 и двух регулируемых дросселей 11 с обратными клапанами, позволяющими изменять давление в полостях эталонного гидроцилиндра, пропускающих рабочую жидкость только в одном направлении. Измерение давления в полостях эталонного гидроцилиндра осуществляется манометрами 10. Пересчет давления в полости эталонного гидроцилиндра на усилие, создаваемое штоком 12, производится в зависимости от площади поршня эталонного гидроцилиндра 8.
После пуска регулируемого гидронасоса 2 дроссели 11 полностью открыты, осуществляется свободное перетекание гидравлической жидкости между полостями эталонного гидроцилиндра. После чего плавно уменьшают пропускную способность дросселей 11 до момента остановки муфты 13 (штока 12), при этом снимают показания манометров 10 для определения усилия противодействия равного усилию, создаваемому на штоке 12 автоколебательного гидравлического привода.