Для тестирования сервовентилей используются расходные гидравлические стенды. В состав стенда входит рама, насосная станция, блок регулирования, блок измерения, блок загрузки.
Технология тестирования сервовентилей включает в себя операции по определению расходной характеристики, внутренних утечек, определение гистерезиса и смещение нуля, разрешающей способности клапана, порога чувствительности, коэффициентов усиления и.т.п. Блоки регулирования и измерения стенда должны обеспечивать выполнение указанных технологических операций.
Так насосная станция и блок регулирования должна ограничивать максимальное давление, обеспечивать регулирование расхода, необходимую чистоту рабочей жидкости, необходимую подачу и давление рабочей жидкости и.т.п. Средства контроля – необходимую точность измерений, иметь предохранительное устройство, когда расходы жидкости в 5…10 раз превышают расходы рабочей жидкости при снятии рабочей характеристики на «нуле» и.т.п.
Стенд должен иметь систему электропитания сервовентиля и устройства регулирования тока в диапазоне от 0 до 20% от номинального расхода с изменением полярности.
Как правило, средство контроля устанавливается в линии слива (рисунок 3, а). При наличии средств измерения расхода, работающих при высоких давлениях, целесообразно устанавливать в стенде два блока измерения расхода: один в линии слива на расход до 5 л/мин, другой в линии подачи до 30 л/мин. Причём средства контроля расхода в линии слива должны работать только при нулевом токе питания управления и отсекаться при любом другом значении тока (рисунок 3, б).
1 – насосный блок; 2 – блок измерений (№ 1); 3 – сервовентиль; 4 – блок регулировки; – блок загрузки; 6 – блок измерений (№ 2)
Рисунок 3 – Блок-схемы установки блоков измерений
Блоки измерения, блок регулирования и блок загрузки выполняются в одном переносном устройстве, аналогично переносному стенду фирмы «MOOG» для проведения испытаний и регулировки сервовентилей с использованием гидросистем путевой машины. Устройство должно иметь посадочное место для сервовентиля.
Для выполнения лабораторных работ по определению утечек в золотниковоц паре на кафедре СДМ ТМ СамГУПС разработан, а в условиях НПО «Поволжский АвиТИ» изготовлен стенд для выполнения этих работ.
Стенд тестирования сервовентилей состоит из двух блоков: насосной станции (рисунок 4) и контрольно–загрузочного блока (рисунок 5).
1 – кран перепускной слива из напорной магистрали; 2 – кран шаровой всасывающей магистрали насоса; 3 – штуцер сливной магистрали; 5 – кнопки «Пуск» и «Стоп» привода насоса; 6 – насос НП-34; 7 – кран и штуцер напорной магистрали; 8 – бак с рабочей жидкостью
Рисунок 4 – Общий вид насосной станции
Насосный блок гидростанции включает в себя: бак с рабочей жидкостью 8, насос высокого давления НП-34 с электродвигателем 6, установленный на раме, кран шаровой 2 всасывающей магистрали насоса, манометр 4 напорной магистрали, кнопки включения и выключения насосной станции 5. Ограничение по давлению обеспечивается переливным клапаном, чистота рабочей жидкости – фильтром.
1 – сервовентиль; 2 – устройство загрузочное; 3, 4 - манометры; 5 – датчик расхода (ТДРЗ-1-3)
Рисунок 5 – Блок контрольно-загрузочный
Работа стенда осуществляется следующим образом (рисунок 6). Рабочая жидкость (РЖ) из бака Б, в котором установлены ТЭНы, предназначенные для нагрева РЖ, термометры сопротивления – для контроля температуры РЖ и уровнемер – для контроля уровня РЖ, через кран ВН1 поступает в насос Н1, который нагнетает её в напорную магистраль А сервовентиля. Давление в магистрали контролируется с помощью манометра М1 и ограничивается регулируемым предохранительным клапаном КП, настраиваемым в диапазоне 8,0…25,0 МПа, фильтр Ф удаляет механические примеси из РЖ, обеспечивая чистоту фильтрации 50 мкм.
Рисунок 6 – Стенд тестирования сервовентилей
Сервовентиль установлен на рабочей плите (рисунок 5). Каналы Б и В сервовентиля подключены к контрольно загрузочному устройству, состоящему из управляющего электромеханизма МП-100-2, регулируемого гидравлического сопротивления ЗУ, представляющего собой гидроцилиндр с профильной иглой, двух манометров М2 и М3 и расходомера РМ марки ТДРЗ-1-3, формирующему импульсы напряжения пропорционально расходу жидкости. Расходомер подключен к осциллографу и источнику питания. Линия Г является сливной.
Фиксируя показания осциллографа, используя тарировочные графики, характеристики приборов, используемых в стенде, а также инженерные зависимости, можно определить основные характеристики сервовентиля, методика определения которых рассмотрена в следующих лабораторных работах.
Отчёт по работе должен содержать:
· Название и цель работы.
· Схему сервовентиля (рисунок 1) с подводом рабочей жидкости в зависимости от положения золотника (по указанию преподавателя - среднее, правое, левое) и указанием направления потока РЖ. Назначение, описание принципа работы сервовентиля при указанном положении золотника.
· Схему стенда для тестирования сервовентилей (рисунок 6) с описанием принципа его работы и назначения составных частей.
Контрольные вопросы:
· Назначение сервовентиля.
· Конструкция и принцип работы сервовентиля.
· Конструкция стенда для тестирования сервовентиля.
· Назначение отдельных составных частей стенда и их устройство (расходомер, уровнемер, насос и.т.п.).
Лабораторная работа №2