Стенд для випробування шестеренних насосів

Корисна модель відноситься до області випробувальної техніки, а точніше до стендів для випробовування шестеренних насосів на ресурс. Відомий стенд обладнаний гідравлічним навантажувальним пристроєм, який дозволяє випробовувати гідропередачу в необхідному режимі [1]. Для цього в гідравлічному навантажувальному пристрої використаний насос об'ємної дії, який приводиться в рух від вала випробуваної машини. Магістраль високого тиску насоса, сполучена дроселем, з допомогою якого регулюється постійна складова навантаження. Послідовно з дроселем встановлений обертовий золотник. Гідросистема захищена від недопустимих перевантажень запобіжним клапаном. Основним елементом навантажувального пристрою стенда є обертовий золотник. Принципи роботи і конструкції обертового золотника такі: рідина надходить в золотник через штуцер і по свердліннях в корпусі надходить до обертового золотника; зменшення контактного тиску між обертовим золотником і корпусом досягнуто застосуванням гідравлічного завантаження з допомогою двох кільцевих розвантажувальних канавок; для підвищення надійності роботи в сполученні золотник - корпус установлені підшипники підвищеної точності; по свердліннях золотнику рідина надходить до штуцера зливної магістралі, причому за один оберт золотник чотири рази роз'єднує напірну і зливну магістралі. Золотник приводиться в обертання через напівмуфту від привідного двигуна постійного струму. Навантажувальний пристрій стенда створює циклічне навантаження з частотою циклу 50...70Гц. Цей стенд з вказаним навантажувальним пристроєм не може використовуватися для випробування на ресурс шестеренних насосів. За ДСТУ 2192-93 [2] випробування на ресурс шестеренних насосів з номінальним тиском 16, 20, 25МПа повинні проводитися на стенді з навантажувальним пристроєм, який забезпечує зміну тиску від нуля до номінального з частотою циклу 0,5...1,25Гц та при інших номінальних параметрах. Недоліком конструкції стенда також є використання двох електроприводів. Мета корисної моделі розширення функціональних можливостей стенда і використання його для випробування на ресурс шестеренних насосів, з номінальним тиском 16, 20МПа та номінальною частотою обертання 40, 32, 25с-1. Поставлена мета досягається завдяки тому, що у відомому стенді, обладнаному навантажувальним гідравлічним пристроєм в якому використані: насос об'ємної дії, який приводиться в рух від валу випробувальної машини, дросель, обертовий золотник, що має привід від двигуна постійного струму, запобіжний клапан, згідно з корисною моделлю в гідравлічному навантажувальному пристрої стенда золотник приводиться в обертання від електродвигуна, який служить приводом випробувального насосу, та через редуктор з передавальним числом і=32, причому золотник є вихідним валом редуктора. Передавальне число і=32 вибрано таким чином, щоб забезпечити створювання циклічного навантаження з частотою циклу 0,5.....1,25Гц при випробуванні на ресурс шестеренчастих насосів з номінальним тиском 16,...20МПа та номінальною частотою обертання 40, 32, 25с-1. На Фіг.1 показано креслення обертаючого золотника, який вміщує редуктор і золотник, що представляє суцільну конструкцію. Конструкція вміщує водило 1, яке з'єднується з валом приводного електродвигуна. На підшипниках ковзання 2 водила встановлений, з ексцентриситетом відносно вісі водила, блок шестерень 3, водило 1 обертається у двох шарикопідшипниках 4, блок шестерень має постійне зачеплення з нерухомим центральним колесом 5, встановленим в корпусі редуктора 6 і зафіксоване штифтом 7, а також з рухомою шестернею 8, яка обертається у шарикопідшипнику 9 і з'єднана з золотником 10. Золотник 10 встановлюється в обойму 1 і корпус 12, який за допомогою болтів 13 з'єднаний з корпусом редуктора 6. Золотник 10 обертається у двох шарикопідшипниках 14, 15. Кришка 16 кріпиться болтами 17 до корпусу редуктора 6. Поміж кришкою 16 і водило 1 встановлена ущільнювальна манжета 18. З протилежного боку обертового золотника 10 встановлена кришка 19, яка кріпиться болтами 19 до корпусу золотника 12. Передавальне число редуктора становить і=32. Золотник перекриває напірну магістраль один раз за один оберт, тому тиск, а з ним і момент на валу насоса має коливальний характер з частотою в 32 рази менше обертання валу електродвигуна. На Фіг.2 показана гідравлічна схема навантажувального пристрою стенда для випробування на ресурс шестеренних насосів. Приводний електродвигун 1 стенда через з'єднувальну муфту 12 приводить в обертання вал випробувального насосу 2, рідина з баку 10 через насос 2 надходить в напірну магістраль 5, напірна магістраль 5 зв'язана з дроселем 4. В магістраль високого тиску 5 встановлений обертовий золотник 6. Привід обертового золотника 6 складається з електродвигуна 1 стенда з'єднувальної муфти 11 та редуктора 7, з передавальним числом і=32. Редуктор 7 та обертовий золотник 6 представляють суцільну конструкцію, причому обертовий золотник 6 є вихідним валом редуктором 7. При обертанні золотник 6 один раз за один оберт перекриває напірну магістраль 5. В момент перекриття напірної магістралі 5 золотником 6, рідина пройшовши через дросель 4, та зливну магістраль 9 направляється в бак 10, створюючи у напірній магістралі 5 тиск на який відрегульований дросель 4, золотник 6, відкриваючи напірну магістраль 5, знижує тиск в напірній магістралі 5 до нуля і рідина пройшовши через золотник 6 та зливну магістраль 8 потрапляє в бак 10, гідросистема захищена від недопустимих перевантажень запобіжним клапаном 3. Використання редуктора з передавальним числом і=32 в приводі обертового золотника гідравлічного навантажувального пристрою стенда дозволить проводити випробування на ресурс шестеренних насосів з номінальним тиском 16, 20МПа і номінальною частотою обертання 40, 32, 25 с-1 за режимами наведеними в ДСТУ 2192-93. В запропонованому стенді використовується один електропривід, який є загальним для випробувального насоса, і обертового золотника. Джерела інформації. 1. Ю.Ф. Пономаренко. Испытание гидропередач. Издательство «Машиностроение» Москва 1969г, 289с. 2. Гідроприводи об'ємні. Насоси об'ємні та гідромотори. Загальні технічні вимоги ДСТУ 2192-93. Видання офіційне. Держстандарт України. Київ.