Нагружающее устройство для испы-тания судовых рулевых машин

Нагружающее устройство для испы-тания судовых рулевых машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сввз Советских

Социалистических

«»852720

Респуолик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.09.79 (21) 2819733/27-11 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 13.08.81 (51) М.Кл. В 63 Н 25/30

G 01 М 17/06 Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 629.12.001. .2.073/.074 (088.8) (72) Авторы

:изобретения

С. Л. Буталов и А. В. Киев (71) Заявитель (54) НАГРУЖАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

СУДОВЫХ РУЛЕВЫХ МАШИН

Изобретение относится к транспорту, а именно к нагружающим устройствам для испытания судовых рулевых машин.

Известно нагружающее устройство для испытания судовых машин, содержащее раму, соединяемый с румпелем рулевой машины фальшбаллер, шарнирно закрепленный на раме нагружающий гидроцилиндр, шток которого шарнирно связан с рычагом, закрепленным на указанном фальшбаллере, и соединенную со штоковой полостью нагружающего гидроцилиндра гидравлическую систему, включающую насос, бачок, датчик давления, регулирующий клапан и трубопроводы (1).

Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности .и достигаемому результату.

К недостаткам устройства относится низкая точность имитации режимов работы рулевого устройства.

Целью изобретения является повышение точности имитации режимов нагрузки и снижение расхода энергии при работе устройства.

Для этого предлагаемое устройство снабжено закрепленным на фальшбаллере копи ром со считывающим механизмом и вмонтированным в указанную гидравлическую систему пневмогидроаккумулятором, при этом регулирующий клапан выполнен в виде трехпозиционного распределителя с электромагнитным механизмом управле6 нниияя, электрически связанным со считывающим механизмом копира и датчиком давления, при этом оно снабжено размещенным между нагружающим гндроцплиндром и пневмогидроаккумулятором двухпозиционным распределителем и закрепленным на фальшбаллере дополнительным копиром со считывающим механизмом, соединенным с золотником упомянутого распределителя, прп этом распределитель соединен также с бесштоковой полостью нагружающего гидроцилиндра и баком гидравлической системы.

На фиг. 1 изображен продольный раз20 рез нагружающего устройства; на фиг. 2— гидромеханическая схема варианта нагружающего устройства для имитации режимов нагружения простых и полубалансирных рулей; на фиг. 3 — то же, для имита25 ции режимов нагружения балансирных рулей и поворотных насадок; на фиг. 4 — графики а,, а> и б зависимостей давления в штоковой полости гидроцилиндра P = f(a) и момент на баллере M = f(a) для простых и полубалансирных рулей; на фиг. 5 — гра852720

Р = f(a) и М = f(a). фики а,, а и б зависимостей давления в;полостях гидроцилиндра Р = f(a) и момента на баллере М = /(а) для балансирных рулей и поворотных насадок.

Нагружающее устройство в первом варианте исполнения (фиг. 1 и 2) содержит .фальшбаллер 1, связанный, с одной стороны, румпелем 2 и исполнительным механизмом 3,испытываемой рулевой машины, а с другой — рычагом 4 со штоком 5 качающего нагружающего гидроцилиндра б, штоковая полость в которого нагнетающей магистралью 7 (фиг. 2) гидравлически соединена с пневмогидроаккумулятором 8. Гидравлическая полость пневмогидроаккумулятора i8 через трехпозиционный .распределитель 9 соединена со вспомогательным насосом 10, а газовая полость — с источником сжатого газа 11. На фальшбаллере 1, установлен копир 12, взаимодействующий со считывающим механизмом 13, соединенным по мостовой схеме в управляющем устройстве 14 с датчиком давления 15, установленным в нагнетающей магистрали 7, ;при этом управляющее устройство 14 элек:трически связано с электромагнитами распределителя 9.

Нагружающее устройство во .втором варианте исполнения (фиг. 1 и 3) содержит двухпозиционный .распределитель lб с электромагнитным управлением от конечного выключателя 17, взаимодействующего с дополнительным копиром,18, установленным па фальшбаллере 1. Распределитель lб установлен таким образом, что его входы соединены с поршневой г и штоковой в полостями гидроцилиндра,б, один вход связан нагнетающей магистралью 7 с пневмогидроаккумулятором, а другой вход — со сливом в бак 19.

Работа первого варианта нагружающего устройства (фиг. 1, 2 и 4) при перекладке руля из нулевого положения на правый борт и обратно осуществляется в следующей последовательности.

При нулевом положении руля включается вспомогательный насос 10, а считывающий механизм 13 и управляющее устройство 14 совместно с датчиком давления 15 электрически настраиваются таким образом, чтобы насос 10 через распределитель 9 и источник газа,ll обеспечили требуемое давление (Ро) в пневмогидроаккумуляторе

8, Соотношения объемом газовой полости пневмогидроаккумулятора 8 и штоковой полости гидроцилиндра б выбираются таким образом, чтобы при данном значении Ро и кинематической схеме нагружающего устройства обеспечивались изображенные на фиг. 4 графики зависимостей с

l5

З1

Затем включается в работу исполнительныйй механизм 3 рулевой машины, работающий в моторном режиме, и через румпель 2, фальшбаллер 1 и рычаг 4 осуществляет выдвижение штока 5, который вытесняет рабочую жидкость из полости в в пневмогидроаккумулятор 8. Происходит увеличение давления рабочей жидкости в полости гидроцилиндра, изменение которого со;ответствует графику б на фиг. 4. При этом зависимость М = (а) соответствует графику. Расхождение между реальной зависимостью P" = f(a) от изображенной на фиг. 4 графиком б, которое может возникнуть в случае изменения температурного режима испытаний, неточностей изготовления и монтажа нагружаюлего устройства и т. д., регистрируется датчиком давления 15. Сигнал датчика давления сравнивается в управляющем устройстве 14 с сигналом считывающего механизма 13, соответствующем заданной зависимости Р = /(а) на фиг. 4. Если давление в гидроцилиндре меньше требуемого значения, то управляющее устройство подает сигнал на левый электромагнит распределителя 9, который подключает гидравлическую полость пневмогидроаккумулятора к вспомогательному насосу 10, восстанавливающему требуемое равновесие сигналов датчика 15 и механизма И. Если давление в гидро цилиндре больше требуемого значения, то управляющее устройство вырабатывает сигнал на стравливание рабочей жидкости из пневмогидроаккумулятора в бак. Таким образом нагружающее устройство .потребляет энергию только на компенсацию расхождения реальной и расчетной зависимостей Р = /(а), которое при соответствующей настройке его элементов составляет — 0,5 — 1 /О.

При обратной перекладке руля гидроцилиндр б работает в насосном режиме и питается от пневмогидроаккумулятора 8 при аналогичном взаимодействии названных выше элементов нагружающего устройства. Зависимость М = f (а) соответствует при обратной перекладке графику а>.

Работа нагружающего устройства, показанного на фиг. 2, при перекладке руля из нулевого положения на левый борт и обратно осуществляется в аналогичной последовательности.

Работа второго варианта нагружающего устройства (фиг. 1, 3, 5) осуществляется при аналогичном взаимодействии датчика давления 15, считывающего механизма 13 через устройство управления 14 с трехпозиционным распределителем 9.

При перекладке руля .из нулевого .положения на правый борт конечный выключатель 17 взаимодействует с копи ром 18 таким образом, что пневмогидроаккумулятор

8 гидравлически связан через распредели852720

1О

20 тель 1б с полостью г гидроцилиндра б, который в диапазоне углов а E(O>ap) работает в моторном режиме. Пневмогидроаккумулятор 8 разряжается, изменяя давление рабочей жидкости в,полости е от значения

Ро до Рао в соответствии с графиком б на фиг. 5. При угле перекладки а = ap, копир

18 и выключатель 17 осуществляют переключение вентиля H в положение, при котором пневмогидроаккумулятор 8 соединяется с полостью в .и гидроцилиндр б работает в насосном режиме, заряжая пневмогидроаккумулятор 8. Да вление в полости в гидроцилиндра изменяется в пределах от

Ра, до Р= 1, обеспечивающих требуемую зависимость момента на баллере М = /(а), представленную на фиг. 5 графиком аь Соотношение объемов газовой полости пневмогидроаккумулятора 8 и полостей г, в гидроцилиндра б определяется соотношениями

PplPup и 1/Рао. Значение Рпо берется из учета компенсации механических потерь в гидроцилиндре б, механической передаче между поршнем 5 и рычагом 4 подшипника баллера.

Работа второго варианта нагружающего устройства при перекладке с правого борта в нулевое положение осуществляется в обратной последовательности, а при перекладке из нулевого положения на левый борт и обратно-аналогично описанному выше.

Гидроцилиндр б в моторном режиме работы сливает рабочую жидкость из полости з в бак 19, а при насосном режиме возвращает то же ее количество в пневмогидроаккумулятор 8, заряжая его.

Формула изобретения

1. Нагружающее устройство для испытания судовых рулевых машин, содержащее раму, соединяемый с румпелем рулевой машины фальшбаллер, шарнирно закрепленный на раме нагружающий гидроцилиндр, шток которого шарнирно связан с рычагом, закрепленным на указанном фальшбаллере, и соединенную со штоковой полостью .нагружающего гидроцилиндра гидравлическую систему, включающую насос, бачок, датчик давления, регулирующий клапан и трубопроводы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности имитации режимов нагрузки и снижения расходов энергии при работе устройства, оно снабжено закрепленным на фальшбаллере копиром со считывающим механизмом и вмонтированным в указанную гидравлическую систему,пневмогидроаккумулятором, п ри этом регулирующий клапан выполнен в виде трехпозиционного распределителя с электромагнитным механизмом управления, электрически связанным со считывающим механизмом копира и датчиком давления.

2. Устройство,по п. 1, отли ч аю щеес я тем, что оно снабжено размещенным между нагружающим гидроцилиндром и пневмогидроаккумулятором двухпозиционным распределителем и закрепленным на фальшбаллере дополнительным копиром со считывающим механизмом, соединенным с золотником упомянутого распределителя, при этом распределитель соединен также с бесштоковой:полостью нагружающего гидроцилиндра и баком гидравлической системы.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 338444, кл. В 63 Н 25/ЗО, 1970 (прототип).

852720

Корректор С. Файн

Редактор И. Гохфельд

Заказ 1060/885 Изд. № 479 Тираж 497 Подписное

HHO «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тии. Харьк. фил. пред. «Патент» г—

"д.

Составитель Ю. Таубер

Техред И. Заболотиова