Результат интеллектуальной деятельности: СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КАРДАННЫХ ПЕРЕДАЧ

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и предназначено для испытания карданных передач.

Известен стенд с замкнутым силовым контуром для испытания агрегатов трансмиссии транспортных средств (А.С. №681344, G01M 13/02, опубл. 25.08.1979), который содержит приводной двигатель, вспомогательные передачи и последовательно включенный в силовой контур нагружатель, имеющий регулируемый тормоз, выполненный в виде гидронасоса с регулируемым дросселем, установленным в его нагнетательной магистрали.

Недостатком стенда является то, что возникает перегрев системы торможения, при котором сложно настраивать параметры нагружения.

Известен стенд для испытания агрегатов трансмиссий транспортных средств (А.С. SU 159642, G01M 13/02, опубл. 07.06.1990), содержащий приводной двигатель, гидронасос, нагрузочную гидромашину, регулятор нагрузки в виде регулируемого дросселя, предохранительный клапан, бак, сообщенный с входным каналом гидронасоса и выходным каналом приводной гидромашины, выходной канал нагрузочной гидромашины сообщен с выходным каналом гидронасоса и с входным каналом приводной гидромашины.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является стенд для испытания карданных передач (патент RU 162876, G01M 13/02, опубл. 27.06.2016), содержащий установленные на основной раме электродвигатель, технологическую передачу в виде механической коробки переключения передач, присоединенной к входному валу испытываемой карданной передачи, выходной вал которой присоединен к устройству нагружения через раздаточный редуктор, установленный на дополнительной раме, а устройство нагружения выполнено в виде гидронасоса, вал которого присоединен к выходному валу раздаточного редуктора, входной канал гидронасоса соединен с гидравлическим баком, а выходной канал соединен с входом регулируемого дросселя, выход которого через теплообменник соединен с гидравлическим баком, причем между выходным каналом гидронасоса и входом дросселя установлены предохранительный клапан и манометр, отградуированный в единицах тормозного момента.

Техническая проблема состоит в нестабильности тормозного момента и сложности поддержания заданных значений давления и температуры рабочей жидкости в гидравлической системе.

Техническая проблема решается тем, что в известном стенде для испытания карданных передач, содержащем установленные на основной раме электродвигатель, технологическую передачу в виде механической коробки переключения передач, присоединенной к входному валу испытываемой карданной передачи, выходной вал которой присоединен к устройству нагружения через раздаточный редуктор, причем устройство нагружения выполнено в виде гидронасоса, вал которого присоединен к выходному валу раздаточного редуктора, входной канал гидронасоса соединен с гидравлическим баком, а выходной канал соединен с входом регулируемого дросселя, выход которого через теплообменник соединен с гидравлическим баком, причем между выходным каналом гидронасоса и входом дросселя установлены предохранительный клапан и манометр, отградуированный в единицах тормозного момента, согласно техническому решению устройство нагружения дополнительно снабжено системой автоматического управления, состоящей из блока управления, в состав которого входят последовательно соединенные задатчик алгоритма функционирования, элемент сравнения, автоматическое управляющее устройство и усилитель сигналов, датчика гидравлического давления и датчика температуры, установленных между выходом гидронасоса и входом дросселя с регулирующим элементом и подключенных к элементу сравнения; термоклапана с регулирующим элементом, установленного между выходом дросселя с регулирующим элементом и входом теплообменника, причем дроссель с регулирующим элементом и термоклапан с регулирующим элементом подключены через соответствующий датчик положения регулирующего элемента к элементу сравнения, а регулирующие элементы дросселя и термоклапана снабжены подключенными к выходу усилителя сигналов исполнительными механизмами управления их положением, каждый из которых содержит шаговый электродвигатель и редуктор.

Заявленная совокупность существенных признаков изобретения обеспечивает поддержание заданных значений давления и температуры рабочей жидкости в гидравлической системе и, следовательно, обеспечивает стабильность тормозного момента.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен стенд для испытания карданных передач.

На фиг. 2 схематично изображена гидравлическая схема стенда.

На фиг. 3 показана система автоматического управления стенда.

Предложенный стенд состоит из установленных на основной раме 1 электродвигателя 2, технологической передачи в виде механической коробки переключения передач 3, присоединенной к входному валу испытываемой карданной передачи 4, выходной вал которой присоединен к устройству нагружения через раздаточный редуктор 5, причем устройство нагружения выполнено в виде гидронасоса 6, вал которого присоединен к выходному валу раздаточного редуктора 5, входной канал гидронасоса 6 соединен с гидравлическим баком 7, а выходной канал соединен с входом дросселя 8 с регулирующим элементом, выход которого через теплообменник 9 соединен с гидравлическим баком 7, причем между выходным каналом гидронасоса 6 и входом дросселя 8 установлены предохранительный клапан 10 и манометр 11, отградуированный в единицах тормозного момента. Устройство нагружения дополнительно снабжено системой автоматического управления, состоящей из блока управления 12 в составе последовательно соединенных задатчика алгоритма функционирования 13, элемента сравнения 14, автоматического управляющего устройства 15, усилителя сигналов 16. В систему автоматического управления также входят датчик гидравлического давления 17 и датчик температуры 18, установленные между гидронасосом 6 и входом дросселя 8 с регулирующим элементом и подключенные к элементу сравнения 14, а также термоклапан 19 с регулирующим элементом, установленный между выходом дросселя 8 с регулирующим элементом и входом теплообменника 9. Дроссель 8 с регулирующим элементом и термоклапан 19 с регулирующим элементом подключены через датчик положения регулирующего элемента соответственно дросселя 20 и термоклапана 21 к элементу сравнения 14, а регулирующие элементы дросселя 8 и термоклапана 19 снабжены подключенными к выходу усилителя сигналов 16 исполнительными механизмами управления их положением, каждый из которых содержит шаговый электродвигатель 22 (23) и редуктор 24 (25).

Стенд работает следующим образом: вращающий момент от электродвигателя 2 передается на испытываемую карданную передачу 4, гидронасос 6 при этом передает испытываемой карданной передаче тормозной момент, создаваемый дросселем 8 с регулирующим элементом, соединенным с приводом управления положением регулирующего элемента дросселя. Если происходит нагрев рабочей жидкости, которая при этом расширяется, включается привод управления положением регулирующего элемента дросселя 8 с помощью поступившего в элемент сравнения 14 электрического сигнала с датчика давления 17 и в автоматическом режиме регулирует дроссель 8, уравновешивая давление рабочей жидкости до заданного параметра. В случае перегрева рабочей жидкости включается привод управления положением регулирующего элемента термоклапана 19 с помощью электрического сигнала, поступающего в элемент сравнения 14 с датчика температуры 18, который направляет поток рабочей жидкости через теплообменник 9. При избытке рабочего давления включается предохранительный клапан 10 для предупреждения скачка заданного давления рабочей жидкости в гидравлической системе, который выпускает избыточное давление в гидравлический бак 7.

Регулирование давления обеспечивается следующим образом: с датчика давления 17 поступает электрический сигнал на элемент сравнения 14, который сравнивает электрические сигналы с задатчика алгоритма функционирования 13 и датчика положения регулирующего элемента дросселя 20, далее вырабатывается электрический сигнал рассогласования, поступающий на автоматическое управляющее устройство 15, после которого электрический сигнал усиливается усилителем сигналов 16 и отправляется на исполнительный механизм дросселя 8: шаговый двигатель 22 и редуктор 24, которые в зависимости от полярности сигнала рассогласования приводят в движение объект управления - дроссель 8, связанный с датчиком положения регулирующего элемента дросселя 20, сигнал с которого возвращается на элемент сравнения 14. При достижении равенства сигналов с задатчика алгоритма функционирования 13, датчика давления 17 и датчика положения регулирующего элемента дросселя 20 исполнительный механизм дросселя 8 - шаговый двигатель 22 и редуктор 24 - останавливаются.

Регулирование температуры рабочей жидкости обеспечивается следующим образом: с датчика температуры 18 поступает электрический сигнал на элемент сравнения 14, который сравнивает электрические сигналы с задатчика алгоритма функционирования 13 и датчика положения регулирующего элемента термоклапана 21, далее вырабатывается электрический сигнал рассогласования, поступающий на автоматическое управляющее устройство 15, после которого электрический сигнал усиливается усилителем сигналов 16 и отправляется на исполнительный механизм термоклапана 19: шаговый двигатель 23 и редуктор 25, которые в зависимости от полярности сигнала рассогласования приводят в движение объект управления - термоклапан 19, связанный с датчиком положения регулирующего элемента термоклапана 21, сигнал с которого возвращается на элемент сравнения 14. При достижении равенства сигналов с задатчика алгоритма функционирования 13, датчика температуры 18 и датчика положения регулирующего элемента термоклапана 21 исполнительный механизм термоклапана 19 - шаговый двигатель 23 и редуктор 25 - останавливаются.

Конструкция предложенного стенда позволяет испытывать карданные передачи с исключением перегрева рабочей жидкости, а система автоматического управления поддерживает заданные параметры нагружения за счет регулировки дросселя в автоматическом режиме и автоматического включения системы охлаждения.