RU2765817C1 - Stand for testing hydraulic transmission units - Google Patents
Stand for testing hydraulic transmission units Download PDFInfo
- Publication number
- RU2765817C1 RU2765817C1 RU2021119118A RU2021119118A RU2765817C1 RU 2765817 C1 RU2765817 C1 RU 2765817C1 RU 2021119118 A RU2021119118 A RU 2021119118A RU 2021119118 A RU2021119118 A RU 2021119118A RU 2765817 C1 RU2765817 C1 RU 2765817C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drive
- stand
- unit
- hydraulic
- pump
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
- G01M13/025—Test-benches with rotational drive means and loading means; Load or drive simulation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к устройствам для измерения динамических характеристик агрегатов передач.The invention relates to the field of mechanical engineering, mainly to devices for measuring the dynamic characteristics of gear units.
Известен стенд для испытания колес гидротрансформаторов, состоящий из балансирного электродвигателя для определения крутящего момента, потребного для привода насоса, тормоза для изменения крутящего момента, воспринимаемого турбиной или реактором, подпитывающей помпы, направляющих устройств и приборов для замера расхода, давлений и направления потока рабочей жидкости, работающий по замкнутому циклу и выполненный в виде концентрично расположенных труб: центральной - подводящей рабочую жидкость к насосу от турбины или реактора, и кольцевой - отводящей рабочую жидкость от насоса к турбине или реактору агрегата (см. патент СССР №89429, МПК G01M 15/02, опубл. 1949 г.).Known stand for testing the wheels of torque converters, consisting of a balancing motor to determine the torque required to drive the pump, brakes to change the torque perceived by the turbine or reactor, feed pump, guiding devices and devices for measuring flow, pressure and direction of flow of the working fluid, operating in a closed cycle and made in the form of concentric pipes: central - supplying the working fluid to the pump from the turbine or reactor, and annular - draining the working fluid from the pump to the turbine or reactor of the unit (see USSR patent No. 89429, IPC G01M 15/02 , published 1949).
Недостаток устройства состоит в том, что стенд не имеет возможности испытаний регулируемых гидротрансформаторов и применим в узкой области, а именно, для исследования влияния геометрических параметров на передаточные свойства гидротрансформатора.The disadvantage of the device is that the stand does not have the ability to test adjustable torque converters and is applicable in a narrow area, namely, to study the effect of geometric parameters on the transmission properties of the torque converter.
Наиболее близким к заявленному устройству по функциональности является принятый в качестве прототипа стенд для испытаний агрегатов передач, содержащий привод, нагружатель в виде электротормоза, соединенные с испытуемым агрегатом ведущим и ведомым валами. В состав стенда входит гидросистема для подачи рабочей жидкости, датчик давления, установленный на напорной магистрали, датчики крутящего момента и угловой скорости, а также управляющий блок и регулирующее устройство, (см. патент РФ №2716175, МПК F15B 19/00, опубл. 2020 г.).Closest to the claimed device in terms of functionality is adopted as a prototype stand for testing transmission units, containing a drive, a loader in the form of an electric brake, connected to the test unit by the drive and driven shafts. The stand includes a hydraulic system for supplying a working fluid, a pressure sensor installed on the pressure line, torque and angular velocity sensors, as well as a control unit and a control device, (see RF patent No. 2716175, IPC F15B 19/00, publ. 2020 G.).
Недостаток известного стенда состоит в том, что в нем не предусмотрена возможность испытания составных устройств трансмиссии, включающих вентильно-индукторный электропривод.The disadvantage of the known stand is that it does not provide for the possibility of testing composite transmission devices, including a switched reluctance electric drive.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение качества регулирования параметров агрегатов гидропередач за счет ускорения процесса выравнивания скоростей вращения ведомого и ведущего валов при изменении нагрузки.The technical objective of the present invention is to improve the quality of regulation of the parameters of hydraulic transmission units by accelerating the process of equalizing the speeds of rotation of the driven and driving shafts when the load changes.
Решение поставленной технической задачи становится возможным благодаря тому, что стенд для испытаний гидроагрегатов передач, содержащий размещенные на раме приводной электродвигатель и нагрузочное устройство в виде электротормоза, соединенные с испытуемым агрегатом ведущим и ведомым валами, соответственно, гидросистему в виде емкости с рабочей жидкостью и насоса с приводом, соединенных напорной и сливной магистралями с испытуемым агрегатом, датчик давления в напорной магистрали гидросистемы и датчики крутящего момента и угловой скорости, установленные на ведущем и ведомом валах, а также управляющий блок, к которому подключены приводной электродвигатель с электромотором, привод насоса, упомянутые датчики и регулирующее устройство, согласно изобретению выполненное в виде вентильно-индукторного электропривода, содержащего статор и ротор, и установлено на ведомом валу между испытуемым агрегатом и электротормозом.The solution of the stated technical problem becomes possible due to the fact that the stand for testing hydraulic transmission units, containing a drive motor and a load device in the form of an electric brake placed on the frame, connected to the tested unit by the drive and driven shafts, respectively, the hydraulic system in the form of a container with a working fluid and a pump with connected by a pressure and drain lines to the unit under test, a pressure sensor in the pressure line of the hydraulic system and sensors of torque and angular velocity mounted on the drive and driven shafts, as well as a control unit to which a drive electric motor with an electric motor is connected, a pump drive, the mentioned sensors and a control device, according to the invention, made in the form of a switched reluctance electric drive, containing a stator and a rotor, and installed on the driven shaft between the unit under test and the electric brake.
Решение поставленной технической задачи достигается за счет установки на ведомый вал испытуемого агрегата вентильно-индукторного электропривода, имеющего статор и ротор, которые в процессе работы автоматически регулируют параметры процесса выравнивания угловых скоростей ведущего и ведомого валов, осуществляя контроль и необходимое воздействие за счет наличия обратной связи управляющей системы с ведущим и ведомым валами. Поскольку при работе такого гидроагрегата передач, как гидротрансформатор не задействованы конструктивные элементы, содержащие трущиеся сопрягаемые поверхности, достигается снижение механических потерь. При этом одновременно достигается упрощение процесса регулирования рабочих параметров, а также конструкции стенда.The solution of the stated technical problem is achieved by installing on the driven shaft of the unit under test a valve-reluctance electric drive having a stator and a rotor, which automatically adjust the parameters of the process of equalizing the angular velocities of the driving and driven shafts during operation, exercising control and the necessary action due to the presence of feedback control systems with drive and driven shafts. Since the operation of such a hydraulic transmission unit as a torque converter does not involve structural elements containing rubbing mating surfaces, a reduction in mechanical losses is achieved. At the same time, a simplification of the process of regulating the operating parameters, as well as the design of the stand, is simultaneously achieved.
Изобретение поясняется чертежом, где изображена схема стенда для испытаний регулируемого гидротрансформатора в качестве гидроагрегата передач. На чертеже приведены следующие буквенные обозначения: Н - насосное колесо; Т - турбинное колесо; Р - реактор, датчики крутящего момента - А, датчики угловой скорости - Б, пунктирной линией показаны электросвязи между элементами управления гидротрансформатора.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a stand for testing an adjustable torque converter as a hydraulic transmission unit. The drawing shows the following letter designations: H - pump wheel; T - turbine wheel; P - reactor, torque sensors - A, angular velocity sensors - B, the dotted line shows the electrical connections between the torque converter controls.
Стенд для испытаний гидроагрегатов передач содержит размещенные на раме 1 приводной электродвигатель 2, который соединен с испытуемым гидроагрегатом, например, комбинированным гидротрансформатором 3, в корпусе которого размещены соответствующие насосное и турбинное колеса 4 и 5, а также реактор 6. Упомянутый гидроагрегат установлен на ведущем валу 7. В качестве нагрузочного устройства используется электротормоз 8, соединяющийся с корпусом гидротрансформатора 3 ведомым валом 9. Для плавного выравнивания угловых скоростей на ведущем и ведомом валах 7 и 9, соответственно, в стенде предусмотрено регулирующее устройство, которое выполнено в виде вентильно-индукторного электропривода 10, содержащего в своем составе статор 11 и ротор 12 и установленного на ведомом валу 9. Для заправки испытуемого гидротрансформатора 3 предусмотрена гидросистема в виде емкости 13 с рабочей жидкостью и насоса 14, соединенных с испытуемым гидротрансформатором 3 с помощью напорной и сливной магистралей 15 и 16, соответственно. Причем сливная магистраль 16 снабжена сливным клапаном 17. Для снятия показаний в состав стенда входят датчики 18 и 19 крутящего момента. При этом стенд снабжен датчиками 21 и 22 угловой скорости и датчиком 23 давления, установленных на ведущем и ведомом валах 7 и 9 соответственно. Упомянутые датчики 21 и 22 угловой скорости также подключены к управляющему блоку 20 совместно с приводным электродвигателем 2 и электротормозом 8 и установлены на ведущем и ведомом валах 7 и 9, соответственно. Датчик 23 давления также подключен к управляющему блоку 19 и установлен в напорной магистрали 15 гидросистемы на входе в рабочие полости корпуса гидротрансформатора 3.The stand for testing hydraulic transmission units contains a
Стенд для испытаний гидроагрегатов передач работает следующим образом.The stand for testing hydraulic transmission units works as follows.
С началом работы блока управления 20, подается команда на заполнение гидротрансформатора 3 рабочей жидкостью. Происходит включение насоса 14, и рабочая жидкость под давлением, которое контролируется по датчику 21 давления, поступает в рабочие полости гидротрансформатора 3. После полного заполнения гидротрансформатора 3 включается приводной электродвигатель 2, при работе которого крутящий момент ведущего вала 7 передается на жестко связанное с ним насосное колесо 4, расположенное в корпусе гидротрансформатора 3. Вращение насосного колеса 4 приводит в движение рабочую жидкость, которая вращает турбинное колесо 5 и жестко с ним связанный ведомый вал 9, в свою очередь, механически связанный с электротормозом 8. При изменении нагрузки на ведомом валу 9, возникает разность угловых скоростей на ведущем и ведомом валах 7 и 9, соответственно, которую определяет управляющий блок 20, анализируя сигналы соответствующих датчиков 18, 19 и 21, 22 крутящего момента и угловой скорости, соответственно. В этот период времени происходят механические потери в гидротрансформаторе 3, связанные с недостаточной передачей количества энергии рабочей жидкости от насосного колеса 4 к турбинному колесу 5. При этом от управляющего блока 20 поступает команда на включение вентильно-индукторного электропривода 10. Формируемое вращающееся электромагнитное поле между статором 11 и ротором 12 вентильно-индукторного электропривода 10 при подключении его статора 11 к электропитанию обеспечивает дополнительное воздействие на его ротор 12, а также на связанный с ним ведомый вал 9. За счет дополнительного поступления энергии механические потери в гидротрансформаторе 3 снижаются, обеспечивая повышение мощности трансмиссии. В результате потери энергии в корпусе гидротрансформатора 3 уменьшаются. При этом электромагнитное поле по сигналу от управляющего блока 20 с учетом сигналов с датчиков 21, 22 угловой скорости снижает свою интенсивность воздействия до момента, когда сигнал от управляющего блока 20 перестает поступать на вентильно-индукторный электропривод 10. Этот момент времени будет соответствовать моменту выравнивания угловых скоростей ведущего и ведомого валов 7 и 9, соответственно. При этом процесс выравнивания скоростей ведущего и ведомого валов при изменении нагрузки ускоряется.With the beginning of the operation of the
По окончанию измерений с управляющего блока 20 подается команда на выключение электродвигателя 2 и электротормоза 8. Затем открывается сливной клапан 17 на сливной магистрали 16, и рабочая жидкость сливается в раздаточную емкость 13.At the end of the measurements, the
Используемый в качестве нагрузочного устройства вентильно-индукторный двигатель обладает следующими достоинствами: прост по конструкции, поскольку ротор и статор выполнены в виде пакетов листового магнитомягкого материала; на роторе отсутствуют обмотки, обмотки располагаются только на статоре; катушки изготавливаются отдельно и устанавливаются на полюса статора; отсутствует механический коммутатор (коллектор, щетки) а также постоянные магниты в роторе и статоре. Двигатель отличают высокие массогабаритные характеристики, надежность, диапазон частот вращения - от единиц до сотен тысяч об/мин; бесконтактный, плавный, двухзоновый способ регулирования частоты вращения в широком диапазоне более 100000 об/мин; точность управления моментом; высокий КПД в широком диапазоне частот вращения более 92% (для крупных машин 97-98%); активный регулятор мощности; отсутствие перегрузочных пусковых моментов; пуск электропривода без превышения пусковых токов над номинальными; реверсирование; самоторможение для исключения вращения нагруженного электропривода, высокая ремонтопригодность.The valve-reluctance motor used as a load device has the following advantages: simple in design, since the rotor and stator are made in the form of packages of sheet magnetically soft material; there are no windings on the rotor, the windings are located only on the stator; coils are made separately and installed on the stator poles; there is no mechanical commutator (collector, brushes) as well as permanent magnets in the rotor and stator. The engine is distinguished by high weight and size characteristics, reliability, speed range - from units to hundreds of thousands of rpm; non-contact, smooth, two-zone method of speed control in a wide range of more than 100,000 rpm; torque control accuracy; high efficiency over a wide range of rotational speeds of more than 92% (for large machines 97-98%); active power regulator; lack of overload starting moments; starting the electric drive without exceeding the starting currents over the nominal ones; reversal; self-braking to prevent rotation of a loaded electric drive, high maintainability.
Использование обладающего перечисленными свойствами вентильно-индукторного электропривода в качестве регулирующего устройства обеспечивает необходимую точность регулирования параметров при испытании гидроагрегатов передач.The use of a switched reluctance electric drive with the listed properties as a control device provides the necessary accuracy of parameter control when testing hydraulic transmission units.
Таким образом, изобретение позволяет при испытаниях повысить качество регулирования параметров агрегатов гидропередач за счет ускорения процесса выравнивания скоростей вращения ведущего и ведомого валов при изменении нагрузки.Thus, the invention makes it possible during testing to improve the quality of regulation of the parameters of hydraulic transmission units by accelerating the process of equalizing the speeds of rotation of the driving and driven shafts when the load changes.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021119118A RU2765817C1 (en) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Stand for testing hydraulic transmission units |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021119118A RU2765817C1 (en) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Stand for testing hydraulic transmission units |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2765817C1 true RU2765817C1 (en) | 2022-02-03 |
Family
ID=80214780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021119118A RU2765817C1 (en) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Stand for testing hydraulic transmission units |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2765817C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1201710A1 (en) * | 1983-03-28 | 1985-12-30 | Челябинский Филиал Государственного Союзного Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского Тракторного Института | Bed for testing transmission |
CN210037201U (en) * | 2019-07-12 | 2020-02-07 | 烟台兴业机械股份有限公司 | Engineering machine tool gearbox and torque converter test device |
RU2716175C1 (en) * | 2019-06-21 | 2020-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Test bench for gears testing |
CN112710469A (en) * | 2020-12-14 | 2021-04-27 | 中国北方车辆研究所 | Test method for determining power loss of hydraulic torque converter of transmission system |
-
2021
- 2021-06-30 RU RU2021119118A patent/RU2765817C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1201710A1 (en) * | 1983-03-28 | 1985-12-30 | Челябинский Филиал Государственного Союзного Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского Тракторного Института | Bed for testing transmission |
RU2716175C1 (en) * | 2019-06-21 | 2020-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Test bench for gears testing |
CN210037201U (en) * | 2019-07-12 | 2020-02-07 | 烟台兴业机械股份有限公司 | Engineering machine tool gearbox and torque converter test device |
CN112710469A (en) * | 2020-12-14 | 2021-04-27 | 中国北方车辆研究所 | Test method for determining power loss of hydraulic torque converter of transmission system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20180034356A1 (en) | Constantly variable transmission device | |
US10378617B2 (en) | Method for operating a drive train, and drive train | |
CN110392781A (en) | The method of operation waterpower machine and the corresponding device for making hydraulic energy be converted into electric energy | |
US10415675B2 (en) | Method and device for starting a drive train | |
CN102985686A (en) | Power generating apparatus of renewable energy type and operation method thereof | |
EA014747B1 (en) | Reversible hydroelectric device | |
US20160131229A1 (en) | Method for operating a drive train, and drive train | |
CN102518583A (en) | Test bench for control oil pump of automatic transmission | |
RU2765817C1 (en) | Stand for testing hydraulic transmission units | |
KR20130035247A (en) | A test rig and a method for testing gearboxes having different gear ratios | |
CN106545548A (en) | Many pump multi-motor durability test devices and method based on common DC bus technology | |
JP2010520415A (en) | Servo load device for fuel engine and optimum efficiency control method thereof | |
CN106849521A (en) | It is used in particular for the electric motor units of electricity or motor vehicle driven by mixed power | |
CN107806994A (en) | A kind of dynamic torque testing stand | |
CN106685300A (en) | The dynamic compensation method of digital frequency conversion controller specially for industrial metering pump | |
RU2716175C1 (en) | Test bench for gears testing | |
EP3604802B1 (en) | Power generation system | |
RU2474710C1 (en) | System of axial forces adjustment on radial-thrust bearing of turbine machine rotor | |
RU2410662C2 (en) | Bench for running-in and test of hydraulic bottomhole motors | |
CN116783814A (en) | Power generation system and control device for power generation system | |
CN105738086A (en) | Aero-engine fan shaft rotation bending moment loading method | |
CN109340339A (en) | A kind of hydraulic constant speed output device | |
CN1276184C (en) | Power system of oil-submersible screw pump | |
CN102331318B (en) | Test system for torque of gear box | |
RU2626782C1 (en) | The vehicle transmission operation method |