Súbežné testovacie zariadenie na meranie prietokových charakteristík a technickej životnosti hydrostatických prevodníkov

Číslo patentu: U 7427

Dátum: 02.05.2016

Autori: Tkač Zdenko, Hujo Ľubomír, Jablonický Juraj

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Súbežné testovacie Zariadenie na meranie príetokových charakteristík a technickej životnosti hydrostatických prevodníkov je určené na meranie prietokových charakteristík a technickej životnosti hydrostatických prevodníkov s rôznymi nositeľmi energie. Prietokové charakteristiky v dvoch okruhoch je možné merať súbežne, ale aj individuálne pri statickom a dynamickom zaťažení s možnosťou simulácie prevádzkových stavov. Okrem testovania hydrostatických prevodmkov v dvoch okruhoch je možné súbežne na laboratćrnom zariadení testovať aj rôzne druhy hydraulických kvapalín s prioritou na testovanie biologicky odbúrateľných kvapalín, ktoré môžu byť určené na pohon hydraulických zariadení pracujúcich v ekologicky citlivých oblastiach. Výsledky získané z meraní na zariadení súbežné testovacie zariadenie hydrostatických prevodníkov a nositeľov energie v dvoch okruhoch je možné využívať v strojárstve, predovšetkým v oblastiach využívajúcich hydrostatické systémy strojov, automobilovom priemysle, ale aj v poľnohospodárstve a lesníctve.Funkčné a parametrické skúšky hydrostatických prevodníkov sú vykonávané s cieľom poznania, posúdenia a zhodnotenia ich vlastností a parametrov. Ich výsledky sú dokladané výrobcom v tabuľkovej alebo grafickej forme.Významnú úlohu pri zavádzaní nových strojov a zariadení do výroby zohráva kvalitný a rýchly výskum a vývoj nových výrobkov. Význam skúšania strojov, ich agregátov alebo súčiastok v rámci vývojovej etapy neustále rastie a je významnou zárukou životnosti a spoľahlivosti týchto výrobkov. V súčasnosti sa kladie dôraz na skracovanie etapy vývoja nových výrobkov, čo si vyžaduje mimoriadne nároky na metódy skúšania. Z tohto pohľadu veľmi ťažko možno realizovať niektoré skúšky priamo na strojoch a zariadeniach, čo by neúmerne predlžovalo a predražovalo proces vývoja. Skúšanie technickej životnosti hydrostatických prevodníkov a ostatných agregátov hydraulickej sústavy pracovných strojov je výhodné riešiť na špeciálnych skúšobných zariadeniach, pričom v nmohých prípadoch je to jediné možné riešenie. Vzhľadom na potrebu priblížiť návrh a model konštrukcie prevádzkovým podmienkam je potrebné merať prevádzkové procesy. Tým získame objektívne informácie o účinkoch prostredia, v ktorom bude stroj, resp. konštrukcia pracovať. Následne je potrebné namerané hodnoty simulovať na zariadeniach v laboratórnych podmienkach.Hydraulická kvapalina má svoju životnosť, po prekročení ktorej už nemôže ďalej plniť požadované funkcie. Na opotrebenie kvapaliny vplývajú tri hlavné faktory, a to sú nečistoty, vyčerpanie prísad a degenerácia základového oleja (hydraulická kvapalina sa skladá zo základového oleja a tzv. balíčka aditív - prísad). Nečistoty je možné z oleja odstrániť, rovnako ako je možné prísady do oleja doplniť, ale degradácia základového oleja je proces nevratný.Hodnotenie stavu olejovej náplne je možné uskutočňovať podľa dopredu naplánovaných intervalov alebo priebežne. Prvý spôsob často vedie k prüiš častej výmene oleja. Druhý spôsob je síce náročnejší na počet analýz, ale umožňuje včasný zásah pri náhlej zmene a uskutočnenie výmeny v dobe, kedy je už olej skutočne opotrebovaný. Dôležitá je príprava základných podmienok tak, aby výsledky analýz boli vypovedajúce. Základné podmienky sú° stanovenie miesta a spôsobu odberu vzorky, ° stanovenie kontrolných parametrov, analytických metód a varovných hodnôt, ktoré vychádzajú z doporučení výrobcu zariadenia a môžu byť upravené podľa aktuálnych podmienok prevádzky.Analýza hydraulických kvapalín komplexne popisuje tri kľúčové parametre, ktoré sú významné z hľadiska spoľahlivej a ekonomickej prevádzky hydraulických systémov° Mazacia schopnosť kvapaliny stanovuje sa na základe chemických a fyzikálnych vlastností vzorky kvapaliny v porovnaní s novým olejom. Touto analýzou je možné určiť, či má kvapalina adekvátne mazacie schopnosti.° Znečistenie kvapaliny sa hodnotí na základe analýzy znečisťujúcich zložiek, ktoré sú v kvapaline nežiaduce.° Technický stav prvkov hydraulického systému umožňuje hodnotiť technický stav prvkov hydraulických systémov na základe častíc opotrebenia, ktoré sa zhromažďujú v kvapaline počas prevádzky zariadenia.Z dôvodu narastajúceho zaťaženia a znečistenia životného prostredia musí byť kladený dôraz na vyvíj anie a používanie produktov, ktorých nepriaznivý vplyv na okolie je minimálny. Prax ukazuje, že technická úroveň strojov zatiaľ nemôže plne vylúčiť únik olejov vplyvom netesností spojov a možnosti poškodenia prvkov a hadíc hydraulických systémov. Pri prevádzke stroja môže dôjsť aj pri všetkých technických opatreniach k úniku prevádzkových náplní do okolitého prostredia, a tým k zamoreniu pôdy ropnými látkami.V súčasnosti na testovanie hydrostatických prevodníkov s rôznymi hydraulickými kvapalinami je potrebné využívať viaceré skúšobné zariadenia. Ako príklad možno uviesť skúšky technickej životnosti hydrostatických prevodníkov, pri ktorých je možné sledovať závislosť len jedného hydromotora s jednou hydraulic 1 Dkou kvapalinou. Bez dodatočných úprav testovacie zariadenie už nie je možné využívať na meranie charakteristík hydrostatických prevodníkov. Ak je potrebné realizovať práve skúšku na zisťovanie charakteristík hydrogenerátorov, resp. hydromotorov je potrebné túto skúšku vykonávať na inom skúšobnom zariadení. Avšak aj na tomto zariadení je skúšanie obmedzené len na testovanie jedného hydrostatického prevodmka a jednej hydraulickej kvapaliny. Ďalší problém pri testovacích zariadeniach je, že nie je vždy možné uskutočňovať skúšanie hydrostatických prevodníkov a pohonov s dynamickým zaťažovaním. Takáto skúška je dôležitá z hľadiska priblíženia sa prevádzkovým podmienkam, V ktorých majú byť testované hydrostatické prevodníky, ale aj hydraulické kvapaliny používané.Nedostatky V doposiaľ uvedených systémoch sú eliminované súbežným testovacím zariadením na meranie prietokových charakteristík a technickej životnosti hydrostatických prevodníkov, podstata technického riešenia spočíva v tom, že umožňuje na základe zvoleného testu merať na tom istom laboratórnom zariadení prietokové charakteristiky hydrogenerátorov a hydromotorov, životnosť hydrogenerátorov a hydromotorov,statické a dynamické zaťažovanie hydrogenerátorov a hydromotorov a realizovať súbežné testovanie fyzikálno-chemických vlastností nositeľov energie V hydraulických okruhoch.Pohon súbežného testovacieho zariadenia na meranie prietokových charakteristík a technickej životnosti hydrostatických prevodníkov je zabezpečený elektromotorom, ktorý je prepojený s frekvenčným meničom pre dosiahnutie konštantných otáčok. Hydraulické okruhy sú vzájomne prepojené združeným snímačom, ktorý umožňuje merať krútiaci moment a otáčky. Oba hydraulické okruhy je možné vzájomne od seba odpojiť. Hydraulické okruhy sú zabezpečené proti preťaženiu mechanicky - tlakovými ventilmi, a elektricky - tlakovými spínačmi. Na snímanie prevádzkových stavov sú V oboch hydraulických okruhoch osadené snímače teploty, tlaku a prietoku. Na tlmenie tlakových rázov sú V oboch hydraulických okruhoch umiestnené akumulátory tlaku, ktorých uvedenie do činnosti zabezpečujú uzatváracie ventily. Na zabezpečenie dosiahnutia preVádzkovej teploty, prípadne simuláciu vyššieho tepelného zaťaženia sledovaných nositeľov energie slúžia škrtiace ventily so stabilizáciou s ovládaním cez trojcestné ventily. V hydraulických okruhoch je možnosť pripojenia elektrohydraulických proporcionálnych ventilov cez rýchlospojky. Elektrohydraulické proporcionálne Ventily slúžia k simulácii tlakového zaťaženia pri životnostných skúškach. Z dôvodu zabezpečenia rôznych typov skúšok a možnosti samostatného využitia hydraulického okruhu je pre každý hydraulický okruh navrhnutý samostatný elektrohydraulický proporcionálny ventil a samostatná nádrž. Nádrže sú vybavené filtrami na vstupe a na výstupe. Na udržanie požadovanej prevádzkovej teploty V hydraulických okruhoch slúžia dva chladiče. Rozvádzač slúži na cyklické zaťažovanie hydromotora a hydrogenerátora V oboch okruhoch. Trojcestné ventily sa uvádzajú do činnosti manuálne podľa druhu realizovanej skúšky.Súbežné testovacie zariadenie na meranie prietokových charakteristík a technickej životnosti hydrostatických prevodníkov umožňuje okrem uvedených skúšok aj súbežné testovanie dvoch druhov nositeľov energie na pohon hydraulických systémov. Je možné V každom hydraulickom okruhu sledovať parametre rozdielnych testovaných hydraulických kvapalín a V reálnom čase hodnotiť teploty, tlaky a kvalitatívne ukazovatele. Ns sledovanie kvalitatívnych ukazovateľov kvapalín sú v oboch okruhoch umiestnené meracie body pre pripojenie snímačov hodnotenia. Zároveň rôznymi typmi nositeľov energie V hydraulických okruhoch vieme sledovať ich vplyv na prevádzkové vlastnosti a životnosť hydrogenerátorov a hydromotorov.Na vyhodnocovanie nameraných údajov, ako aj na ovládanie súbežného testovacieho zariadenia na meranie prietokových charakteristík a technickej životnosti hydrostatických prevodníkov slúži riadiaci a vyhodnocovací okruh, ktorý je prepojený so snímačmi v hydraulických okruhoch.Prehľad obrázkov na výkresochObrázok l zobrazuje súbežné testovacie zariadenie na meranie prietokových charakteristík a technickej životnosti hydro statických prevodníkov.Súbežné testovacie zariadenie na meranie prietokových charakteristík a technickej životnosti hydrostatických prevodníkov pozostáva z dvoch hydraulických okruhov à, B a jedného riadiaceho a vyhodnocovacieho okruhu Q. Hydraulický okruh A pozostáva z elektromotora ž, ktorý je spojený cez spojku i s frekvenčným meničom Q, ktorý slúži na nastavenie a udržanie požadovaných otáčok hydrogenerátora l. Hydrogenerátor l nasáva kvapalinu z nádrže Ě cez filter Q a vytláčajú k trojcestnému Ventilu Q. Trojcestný ventil g zabez 10pečuje prietok kvapaliny do rozvádzača Q, ktorý umožňuje simulovať cyklické tlakové zaťaženie hydrogenerátora l. Trojcestný ventil Q zabezpečuje prívod kvapaliny k elektrohydraulickému proporcionálnemu ventilu E, ktorý umožňuje simuláciu tlakového zaťaženia hydrogenerátora l pri životnostných skúškach alebo k hydromotoru g, ktorý slúži na pohon hydrogenerátora â v hydraulickom okruhu E. Súčasťou hydraulického okruhu A sú prvky na sledovanie prevádzkových parametrov, medzi ktoré patria snímače Q, Q, M teploty, snímače i, Q, E tlaku, snímače g prietoku a tlakový ventil § a tlakový spínač Q zabezpečujúce bezpečnosť. Na dosiahnutie požadovanej pracovnej teploty hydraulickej kvapaliny v hydraulickom okruhu A slúži škrtiaci ventil E a jej udržanie zabezpečuje chladič 2, pred ktorým je zaradený filter x. Akumulátor ě tlaku tlmí vznikajúce tlakové rázy pri otvorení uzatváracieho ventilu Ä. Na rýchle pripojenie elektrohydraulického proporcionálneho ventilu Ľ slúžia rýchlospojky 36, 37. Analýza hydraulickej kvapaliny sa realizuje cez merací bod 44.Meranie prietokových charakteristík hydrogeneratora l V hydraulickom okruhu A sa realizuje pomocou nastavenia a zmeny jeho otáčok frekvenčným meničom Q a nastavením a zmenou tlaku elektrohydraulickým proporcionálnym ventilom g. Prietok hydrogenerátora l je snímaný snímačom Ä prietoku. Životnostná skúška v hydraulickom okruhu A prebieha za použitia nastavenia tlaku prostredníctvom elektrohydraulického proporcionálneho ventilu a a pri cyklickom zaťažení pripojením rozvádzača Q.Hydraulický okruh 5 je spojený s hydraulickým okruhom A prostredníctvom združeného snímača Z lcrútiaceho momentu a otáčok.Hydraulický okruh E pozostáva z hydrogenerátora à, ktorý nasáva kvapalinu z nádrže 47 cez filter Q a vytláčajú k trojcestnému ventilu Q. Trojcestný ventil Q zabezpečuje prietok kvapaliny do rozvádzača g,ktorý umožňuje simulovať cyklické tlakové zaťaženie v hydraulických okruhoch A a B. Trojcestný ventil Q zabezpečuje aj prívod kvapaliny k elektrohydraulickému proporcionálnemu ventilu E, ktorý umožňuje simuláciu tlakového zaťaženia v hydraulických okruhoch A a B. Súčasťou hydraulického okruhu B sú prvky na sledovanie prevádzkových parametrov, medzi ktoré patria snímače Q, E, Ľ teploty, snímače Ä, Q, Q tlaku, snímače ä prietoku a tlakový ventil 2 a tlakový spínač Q zabezpečujúce bezpečnosť. Na dosiahnutie požadovanej pracovnej teploty hydraulickej kvapaliny v hydraulickom okruhu E slúži škrtiaci ventil Q, po otvorení trojcestného ventilu Q, jej udržanie zabezpečuje chladič E, pred ktorým je zaradený filter g. Akumulátor 27 tlaku tlmí vznikajúce tlakové rázy pri otvorení uzatváracieho ventilu 29. Na rýchle pripojenie elektrohydraulického proporcionálneho ventilu ä slúžia rýchlospojky ä, 2. Analýza hydraulickej kvapaliny sa realizuje cez merací bod g.Meranie prietokových charakteristík hydrogenerátora â v hydraulickom okruhu E sa realizuje pomocou nastavenia a zmeny jeho otáčok prostredníctvom hydraulického okruhu A a nastavením a zmenou tlaku elektrohydraulickým proporcionálnym ventilom ä. Prietok hydrogenerátora â je snímaný snímačom Q prietoku. Životnostná skúška V hydraulickom okruhu B a súčasne v hydraulickom okruhu A prebieha za použitia nastavenia tlaku prostredníctvom elektrohydraulického proporcionálneho ventilu ä a pri cyklickom zaťažení pripojením rozvádzača g.Navrhované a realizované Súbežné testovacie zariadenie na meranie prietokových charakteristík a technickej životnosti hydrostatických prevodníkov Q je schopné s dostatočnou presnosťou simulovať V laboratórnych podmienkach tlakové zaťaženie hydrostatických prevodníkov.Toto technické riešenie bolo navrhnuté s podporou projektu VEGA 1/0337/ 15 Výskum vplyvu poľnohospodárskej, lesníckej a dopravnej techniky na životné prostredie a jeho eliminácia na základe aplikácie ekologických opatrení.Súbežné testovacie zariadenie na meranie prietokových charakteristík a technickej životnosti hydrostatických prevodníkov je možné využívať pri testovaní nových konštrukcií hydrostatických prevodnikov, a to z hľadiska ich prietokových charakteristík a minimálnej technickej životnosti. Hydrostatické prevodníky na laboratórnom zariadení je možné zaťažovať statickým, dynamickým alebo prevádzkovým tlakom, ktorého časový priebeh je získaný z meraní hodnôt tlaku v hydraulickom systéme energetických prostriedkov. Výsledky z laboratórnych skúšok sú dôležitým zdrojom informácií pre vývojárov a výrobcov hydrostatických prevodníkov.Ďalšia možnosť využívania súbežného testovacieho zariadenia na meranie prietokových charakteristík a technickej životnosti hydrostatických prevodníkov je oblasť zameraná na skúšanie nositeľov energie v hydraulických obvodoch. Ako nositele energie môžu byť pri testovaní používané rôzne druhy hydraulických kvapalín.Súbežné testovacie zariadenie na meranie prietokových charakteristík a technickej životnosti hydrostatických prevodnlkov môže byť využívané na testovanie hydrostatických prevodníkov a hydraulických kvapalínpoužívaných V mobilných, ale aj stacionárnych energetických prostriedkoch využívaných V strojárstve, poľnohospodárskej a lesníckej technike, automobilovom priemysle, ale aj V stavebníctve. Skúšky na uvedenom zariadení sú realizované V laboratórnych podmienkach, a z toho dôvodu je zaručená ich opakovateľnosť pri dodržaní stanovených podmienok. Výsledky z testov je možné využívať pri tvorbe databázových súborov a simulačných procesov, môžu byť použité ako hodnotiace ukazovatele pre vývojárov a výrobcov hydrostatických prevodníkov a tiež môžu poskytnúť výrobcom hydraulických kvapalín adekvátne informácie o správaní sa olejových náplní v hydraulických obvodoch. Na základe interpretácie získaných výsledkov je možné určiť,do akých podmienok je testovaná hydraulická kvapalina vhodná.2 - Hydromotor 30 - Škrtiaci ventil so stabilizáciou3 - Hydrogenerátor 31 - Škitiaci ventil so stabilizáciou6 - Frekvenčný menič 34 - Elektrohydraulický proporcionálny ventil 7 - Združený snímač krútiaceho momentu a otáčok 35 - Elektrohydraulický proporcionálny ventil 7 - Tlakový ventil 36 - Rýchlospojka15 - Teplomer 44 - Meracie body hodnotenia ukazovateľov kvapalín 16 - Teplomer 45 - Meracie body hodnotenia ukazovateľov kvapalín 17 - Tlakomer 46 - Nádrž1. Súbežné testovacie zariadenie na meranie prietokových charakteristík a technickej životnosti hydrostatických prevodníkov, V y z n a č u j ú c e s a t ý m , že pozostáva z dvoch hydraulických okruhov (A),(B) a jedného riadiaceho a vyhodnocovacieho okruhu (C), pričom hydraulický okruh (A) pozostáva z nádrže(46), ktorá je spojená s hydrogenerátorom (l), kde medzi nádržou (46) a hydrogenerátorom (l) je umiestnený snímač (12) teploty, snímač (18) tlaku a filter (48), hydrogenerátor (1) je spojený cez spojku (4) s elektromotor (5) s frekvenčným meničom (6), hydro generátor (1) je prepoj ený s hydromotorom (2), pričom medzi hydrogenerátorom (1) a hydromotorom (2) sú umiestnené snímače (19), (20) tlaku, snímač (14) teploty, prietokomer (24), merací bod (44) hodnotenia ukazovateľov kvapaliny, tlakový spínač (10), trojcestný ventil (32),ktorý prepúšťa kvapalinu k škrtiacemu ventilu (30) alebo trojcestnému ventilu (42) a rozvádzaču (40), pričom trojcestný ventil (42) je spojený s elektrohydraulickým proporcionálnym ventilom (34) prostredníctvom rýchlospojok (37) alebo s hydromotorom (2), kde hydromotor (2) je spojený na výstupe s nádržou (46) cez filter (50) a chladič (52) medzi ktorými je umiestnený snímač (13) teploty, elektrohydraulický proporcionálny ventil (34) je s nádržou (46) prepojený rýchlospojkami (36), na výstup hydrogenerátora (1) je cez trojcestný ventil (32) a uzatvárací ventil (28) pripojený akumulátor tlaku (26), paralelne s výstupom hydrogenerátora(l) je zapojený tlakový ventil (8), ktorý je spojený na výstupe s filtrom (50), hydraulický okruh (A) je spojený s hydraulickým okruhom (B) prostredníctvom združeného snímača (7) lcnítiaceho momentu a otáčok

MPK / Značky

MPK: G01N 30/36, F15B 19/00, F03B 15/00

Značky: testovacie, technickej, prevodníkov, prietokových, hydrostatických, životnosti, zariadenie, meranie, charakteristik, súbežné

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-u7427-subezne-testovacie-zariadenie-na-meranie-prietokovych-charakteristik-a-technickej-zivotnosti-hydrostatickych-prevodnikov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Súbežné testovacie zariadenie na meranie prietokových charakteristík a technickej životnosti hydrostatických prevodníkov</a>

Podobne patenty