Устройство для диагностики технического состояния объемного гидропривода

Устройство для диагностики технического состояния объемного гидропривода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано для диагностики объемных КПД гидроприводов транспортных средств. Целью изобретения является повышение точности и надежности диагностики. Для этого устр-во снабжено тремя блоками 8-10 умножения, тремя интеграторами 11-13 и генератором затухающих функций (ГЗФ) 7. Входы блоков 8- 10 соединены с ГЗФ 7 и с датчиком 1 давления, а выходы через интег раторы 11-13 - с информационными входами блоков 3-5 выборки-хранения. Один из выходов ГЗФ 7 соединен с входом анализатора 2, выход к-рого подключен к стробирующим входам блоков 3-5. Это позволяет производить диагностику как по колебательному, так и по апериодическому переходному процессу давления, определять диагностируемые параметры при начальном изменении давления в обе стороны и обеспечить малую их чувствительность к отклонению параметров тестового режима диагностики . 1 ил. СЛ

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (50 4 Р 15 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3954060/25-06 (22) 18.09.85 (46) 07.02.87. Бюл. 1Ф 5 (7)) Ленинградский механический институт (72) О.М. Бабаев, Ю.В. Загашвили, Л.Н. Игнатов, А.С. Маркелов, А.В. Мороз и Б.Н. Савельев (53) 621.22.018(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 756091, кл. F 15 В 19/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА (57) Изобретение может быть использовано для диагностики объемных КПД гидроприводов транспортных средств.

Целью изобретения является повышение точности и надежности диагностики.

Для этого устр-во снабжено тремя блоками 8-10 умножения, тремя интеграторами 11-13 v генератором затухающих функций (ГЗФ) 7. Входы блоков 810 соединены с ГЗФ 7 и с датчиком 1 давления, а выходы через интеграторы 11-13 — с информационными входами блоков 3-5 выборки-хранения. Один из выходов ГЗФ 7 соединен с входом анализатора 2, выход к-рого подключен к стробирующим входам блоков 3-5. Это позволяет производить диагностику как по колебательному, так и по апериодическому переходному процессу давления, определять диагностируемые параметры при начальном изменении давления в обе стороны и обеспечить малую их чувствительность к отклонению параметров тестового режима диагностики. 1 ил . (2) 50

1 12

Изобретение относится к области экспериментального исследования гидроприводов и может быть использовано для диагностики объемных КПД гидроприводов транспортных средств.

Цель изобретения — повышение точности и надежности .

На чертеже изображена схема устройства для диагностики технического состояния объемного гидропривода.

Устройство содержит датчик 1 давления, анализатор 2 функций, параллельно включенные блоки 3-5 выборкихранения, блок 6 индикации, генератор 7 затухающих функций, блоки 8-10 умножения и интеграторы 11-13. При этом выходы генератора 7 соединены с первыми входами блоков 8-10, вторые входы которых соединены с датчиком 1, а выходы через интеграторы 11-13.— с информационными входами блоков 3-5, стробирующие входы которых подключены к выходу анализатора 2, вход которого соединен с одним из выходов генератора 7.

Устройство для диагностики технического состояния объемного гидро.привода работает следующим образом.

Импульсный сигнал начала скачкообразного воздействия на гидропривод поступает на вход генератора 7 затухающих функций. На соответствующих выходах генератора 7 появляются сигналы затухающих функций q,(t), q,(t), q (t), которые поступают на первые г входы соответствуюших блоков 8-10 умножения, Одновременно с датчика .I давления на вторые входы блоков 8-!О умножения поступает сигнал переходного процесса давления p(t). На выходах блоков 8-10 умножения формируются сигналы произведений q (t)P(t)

<р (t)P(t),(р !,С)Р(). Эти сигналы по ступают на входы предварительно обнуленных интеграторов 11-13. Сигна! на выходе каждого интегратора по истечении времени t с момента начала переходного процесса равен е

Jte)t (a)dr. tt) о

Анализатор 2 по истечении времени Т, определяемого временем затухания третьей функции q (t), формирует импульсный сигнал, который поступает на стробирующие входы блоков 3-5 выборки-хранения. При этом на выходах блоков 3-5 выборки-хранения по88388 2 являются сигналы Вычисляемых момен тпо m, и mã

j q (t)P(t)dt; о т

m = J q,(t)P(t)dt; о т

J q,(t)P(t)dt. о

В качестве системы затухания функ10 ций q,, q,, g могут быть выбраны различные типы функций, например функции

Лагерра 1 „ (t). B этом случае моменты m, m,, m будут совпадать с коэффициентами разложения „ переходного

15 процесса P(t) в ряд по функциям ЛагеРРа f,,„(t ) .

Динамические свойства широкого класса объемных гидроприводов аппроксимируются свойствами звена второго

20 порядка. При этом передаточные функции гидропривода по нагружающему и управляющему воздействиямимеют следующий вид: (!) P (S) К м

25 W (3) тп 1! (S) 1+ с S+7 $21 н t z

<21 Ги) К S

W (4)

t tt U(S) !. л S + л 82 У где P(S) — изображение по Лапласу

30 функции Р (t) — давления в гидроприводе;

M„(S) — изображение по Лапласу функции M„(t) — момента нагружающего воздействия на

35 валу гидромотора;

U(S) — изображение по Лапласу функции U(t) — параметра регулирования гидропередачи;

Ж „(8) —. передаточная функция гидропривода по моменту нагрузки; (2)

W„ (S) — передаточная функция гидропривода по параметру ре45 гулирования, определена для регулируемых гидрообьемных передач;

К, К„ — статические коэффициенты передачи по моменту нагрузки и скорости изменения параметра регулирования;

С„ !,г — постоянные, зависящие от конструктивных констант

55 привода, диагностируемых показателей технического состояния и характеристик объекта нагружения, которые опре. деляются из соотношений

1288388

CI

C ! < 1 (5) IÝ8

С

Q1 (6) где (,) — конструктивная постоянная объемного исполнительного гидродвигателя, например характерный объем аксиально-поршневого гидромотора; — приведенный момент инерции гидропривода;

С вЂ” коэффициент утечек гидропривода;

6 — жесткость гидропривода.

ВЕЛИЧИНЫ С И г2 яВЛяЮтСя дИаГНОСтируемыми, т.е. позволяют судить о техническом состоянии гидропривода.

Величины I и И являются априорно известными. Из уравнений (5) и (6) следуют соотношения для определения диагностируемых показателей С и 0

С

f$ (7) г

g a

И

7.. (8)

Поскольку величины Я и I априорно известны, то определение диагностируемых показателей С и 12 сводится л к определению коэффициентов г, и г2 характеристического полинома передаточных функций (3) или (4) из соотношений

2 7

2 Р.— Р +PP. — PА.

2 о + Pi + 2 Р PîP2

Г 1 Ро Рl +!о! г Ðo! 1 ь °,. (1О)

2!, + P +2PоP -Pî Р2 где . — параметр функций Лагерра, коэффициенты разложения функций в ряд Лагерра.

Поскольку переходная функция звена является интегралом от весовой функции, то она может рассматриваться как весовая функция системы, образованной последовательным соединением колебательного и интегрирующего звена.

Обозначая коэффициенты разложения весовой функции последовательно соединенных колебательного и интегрирующего звена в ряд Лагерра через Ск, определяются соотношения к к = oc (2; С вЂ” С ) к

Pa-

Р = 4(2С, + С,) (2= ос(2Сг) + 2С< + С ), (11)

Формулы (9), (10) и (11) приводят к выражениям, связывающим параметры с, и с передаточной функции (I ) г вычисленными коэффициентами (7„

С, =

2 3С .+С, +3С.С „-С. С, 8С,+С, +2СаС, -СдС2 г г . 1 (12)

2

1 2С +С + 2СдС,-CoC2 ()

< г 8С, +С; + 2С С,-СОС2

С учетом формул (7) и (8) искомые соотношения примут вид

fp > «!» 21 о+ l +2go8< 8aHz

o 8)*+ +), +21оp о/4

И 5. 4 3Ро Р З доД (5)

oL 8/3 + iÚ +2(3 !9,-рор2

Коэффициенты !3„ входят в выраже15 ния (-44) и (15), определяющие диагностируемые показатели С и 9 в виде отношения. Это означает, что они мо< гут быть определены лишь с точностью до постоянного множителя. Следова тельно, значения диагностируемых показателей С и 9 слабо зависят от величины скачка давления, что является - достоинством предлагаемого устройства.

По измеренным величинам моментов переходного процесса давления определяются числовые значения диагностируемых параметров гидропривода — коэффициента утечек С и жесткости 8 .

Если известны параметры режима работы гидропривода, то может быть определен и его объемный КПД

СЬР

1 1 о C3 U

И где (— характерный объем гидронасоса (априорно известная конструктивная константа); Р, д, и — соответственно перепад давления в гидролиниях, параметр регулирования н скорость вращения вала гидронасоса диагностируемого объемного гидропривода — задаваемые (рас-! четные) параметры регламентированно, го статического режима работы гидропривода, для которого оценивается объемный КПД, числовое значение которого формируется на индикаторе 6.

Диагностируемые показатели гидропривода С и сг могут быть определены на основе моментов переходного процесса, вычисленных с помощью различных систем затухающих функций. В качестве таковых могут быть выбраны, например, следующие системы функций:

-ог,t o.„ t

q(t) е, q(t) =е

q7(t) - e

-apt

5 с, (t ) * te "

1288388 или у () е Ы

Формула изобретения

Составитель С. Рождественский

Редактор А. Сабо Техред Л.Сердюкова Корректор М. Пожо

Заказ 7787/32 Тираж 662 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.. Ужгород, ул. Проектная, 4

q,(t) t e

-ы и т.п. Соотношения для определения

С и В через моменты m, m„ m име- 5 ют в этих случаях вид, аналогичный (14) и (15). Использование предлагаемого изобретения обеспечит определение диагностируемых показателей гидропривода как по колебательному,так и по априодическому переходному процессу давления, определение диагностируемых показателей гидропривода при начальном изменении давления как в одну, так и в другую сторону; малую чувствительность оцениваемых диагностируемых показателей к отклонению параметров тестового режйма диагностики;.повышение точности и помехоустойчивости определения диагностируемых показателей технического состояния гидропривода коэффициента утечек С, жесткости В и в ряде случаев объемного KIIg); произведение а циагностики как по колебательному, так и по апериодическому переходному процессам давления (в зависимости от момента инерции объекта нагружения).

Устройство для диагностики технического состояния объемного гидропривода, содержащее датчик давления,анализатор функций, преобразователь сигналов, три параллельно включенных блока выборки-хранения, блок индикации и генератор сигналов, соединенный через преобразователь с информационными входами блоков выборки-хранения, выходы которых подключены к блоку индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, преобразователь выполнен в виде трех блоков умножения и трех интеграторов, а генератор сигналов — в виде генератора затухающих функций, при этом выходы последнего соединены с первыми входами блоков умножения, вторые входы которых соединены с датчиком давления, а выходы через интеграторы — с информационными входами блоков выборкихранения, стробирующие входы которых подключены к выходу анализатора, вход которого соединен с одним из выходов генератора затухающих функций.