Испытательное оборудование и аппаратура
18.3. ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И АППАРАТУРА
Комплекс испытательного оборудования и аппаратуры для проведения всех видов испытаний СП состоит из следующих основных частей: управляющей и контролирующей аппаратуры; оборудования для механических испытаний; оборудования для климатических испытаний; стендовых систем имитации нагрузки; стендовых систем гидропитания (для ГСП).
Управляющая и контролирующая аппаратура может входить в состав специализированного пульта контроля и управления СП или быть сформированной из стандартных универсальных приборов, подключаемых как к пульту СП, так и к различным датчикам привода.
В качестве примера стандартных универсальных приборов можно привести такие приборы, как задатчики стандартных управляющих сигналов, шлейфовые осциллографы, электронные осциллографы, частотные анализаторы типа «Солартрон», мегомметры, цифровые вольтметры и т. п.
Как правило, в практике используется комбинация специализированного пульта контроля СП со стандартной аппаратурой. Например, ЛАФЧ СП определяют с помощью генератора синусоидальных сигналов, подключаемого к пульту контроля СП, и шлейфового осциллографа, на который подаются управляющий сигнал и сигнал с датчика выходного звена СП.
В последние годы для определения ЛАФЧХ применяют специальные частотные анализаторы, включающие как генератор синусоидальных сигналов, так и специализированный микропроцессор, вычисляющий фазовый сдвиг и амплитудные искажения. Прибор снабжен цифровым индикатором и графопостроителем. Использование частотного анализатора позволяет существенно сократить время испытаний и повысить их точность.
Виброиспытания СП проводят на стандартных вибростендах (электродинамических, кинематических, электрогидравлических и инерционных), обеспечивающих заданные частоты и амплитуды (или ускорения) колебаний платформы, на которой крепится СП. Для измерения ускорений используют акселерометры пьезоэлектрического или индукционного типов. В качестве примера можно привести электродинамический стенд «Эртквейк» фирмы «Нортон». (Англия), работающий в диапазоне частот 5 ... 600 Гц с амплитудой до 1,2 мм и максимальным ускорением до 55g.
Масса нагрузки не более 450 кг.
Инерционный вибростенд ВС-350 фирмы «Кабель» ГДР работает в диапазоне частот 10 ... 70 Гц с амплитудой до 1 мм при ускорении до 7g. Масса нагрузки до 350 кг.
Для проведения испытаний СП на ударную прочность служат ударные стенды, создающие ударные ускорения в вертикальном направлении. Значение ударного ускорения определяется с помощью пьезоэлектрического акселерометра или датчика пиковых ускорений. Длительность импульса фиксируется и определяется либо с помощью шлейфового, либо электронного осциллографов.
В технике используются стенды, обеспечивающие ударные ускорения 15 ... 600 g с длительностью импульса 0,05 ... 100 мс и рассчитанные на грузоподъемность до 1000 кг.
Испытания на линейные перегрузки обычно проводят на центрифугах, вращающихся в горизонтальной плоскости. Для обеспечения динамической уравновешенности нагруженной центрифуги со стороны, противоположной испытываемому СП, устанавливается противовес. Центрифуги снабжены специальными коллекторами для подвода электрического питания к испытуемому СП и для снятия сигналов с различных датчиков СП. Применяемые в технике центрифуги обеспечивают линейные ускорения 25 ... 200 g для грузов с массой не более 200 кг.
Для испытаний на транспортабельность используют обычные вибростенды и ударные стенды. Иногда для этих испытаний применяют специальные установки, имитирующие транспортные нагрузки на СП. Испытание СП на теплоустойчивость и холодоустойчивость проводятся в специальных камерах, температура в которых создается с помощью специальных устройств. При испытании на теплоустойчивость ГСП иногда применяют специальные (электрические) подогревательные элементы, устанавливаемые в систему гидропитания.
Другие виды климатических испытаний проводятся в специализированных камерах.
Стендовые системы имитации нагрузки по типу нагружающего устройства подразделяются на механические, пневматические, гидравлические и комбинированные. По принципу действия системы имитации нагрузки делят на активные и пассивные.
Активные системы имеют свой источник энергии, пассивные не имеют. Активные системы создают нагрузку на выходном звене СП как при его движении, так и в покое. Пассивные системы создают нагрузку только при движении выходного звена СП.
Следует отметить, что из всех видов систем имитации нагрузки наиболее перспективной является гидравлическая активная система. Рассмотрим кратко принципиальную схему такой системы (рис. 182) применительно к ЭГСП (Д).
Суммарное усилие на штоке ГЦ описывается уравнением
Если известны законы изменения ??(t), ?н.тр(t), ?ГЦ.тр(t) и есть информация о d2xп/dt2, dx/dt и xп то для любого момента времени можно вычислить ??.
Рис. 182. Схема гидравлической системы имитации нагрузки
Ha стенде в качестве нагружателя используется ЭГСП (Д), работающий в режиме следящего привода по усилию, на вход которого подается управляющий сигнал, соответствующий значению ??, вычисленному с помощью приведенного выше уравнения с учетом
В процессе испытаний на электрический вход управляющей аппаратуры СП испытуемого ЭГСП подается сигнал управления Uупр, который сравнивается с сигналом обратной связи Uoc, снимаемым с потенциометра 1 обратной связи. В результате вырабатывается сигнал рассогласования, который усиливается в электронном усилителе мощности и подается на вход в ЭГУ СП (Uупр). В результате выходное звено 2 ГЦ СП совершает движение по заданному закону. При движении выходного звена СП с датчиков скорости 3 и ускорения 4 снимаются сигналы
Рис. 183. Схема стендовой системы гидропитания
Сигнал рассогласования
При сформированном таким образом контуре ЭГСП нагружателя на его выходном звене реализуется заданный закон нагружения для испытуемого ЭГСП.
При всех видах рассмотренных в данной главе испытаний ГСП необходимо обеспечивать заданные параметры гидропитания, для чего служат стендовые системы гидропитания (ССГП). K ССГП помимо требований обеспечения заданного расхода рабочей жидкости и заданных давлений нагнетания и слива предъявляются следующие требования: обеспечение заданных степени очистки рабочей жидкости, интервала температуры рабочей жидкости, заданной динамики подачи рабочей жидкости при резких перекладках выходного звена ГСП (при ступенчатых управляющих сигналах). Кроме того, ССГП не должна допускать чрезмерного (сверх нормированного) содержания воздуха в рабочей жидкости. Обычно содержание нерастворенного в рабочей жидкости воздуха не должно превышать 1 %.
Принципиальная схема типичной стендовой системы гидропитания приведена на рис. 183. Насос 2 с переменной подачей с обратной связью по давлению приводится во вращение от электромотора 1. Ha выходе из насоса установлен обратный клапан 3, предназначенный для того, чтобы после выключения электромотора рабочая жидкость, находящаяся под давлением газовой полости гидроаккумулятора 4, не раскручивала бы насос. Давление зарядки в гидроаккумуляторе контролируется манометром 5.
В насос рабочая жидкость поступает из бака 17, к которому через штуцер 18 подводится азот (или воздух) под определенным давлением для обеспечения бескавитационной работы насоса (обычно 0,1 ... 0,25 МПа).
В магистрали нагнетания установлен гидроаккумулятор 4, предназначенный для сглаживания пульсаций расхода и давления и для уменьшения провалов давления при резких перекладках выходного звена испытуемого ГСП 10. После гидроаккумулятора в магистрали нагнетания устанавливается один или последовательно несколько фильтров 6 тонкой очистки рабочей жидкости. Из измерительных приборов в магистрали нагнетания размещены датчик температуры 7 (термопара) и датчик давления 8 (или манометр).В сливной магистрали на выходе из испытуемого ГСП 10 имеется предохранительный клапан 11, обеспечивающий необходимое давление слива, контролируемое с помощью манометра 12 или датчика давления. Для сброса давления из магистрали нагнетания предусмотрен перепускной кран 9. Для охлаждения рабочей жидкости на входе в бак 17 установлен водяной радиатор 16. Температура рабочей жидкости регулируется с помощью дозирующего клапана 15, который управляет соотношением расходов рабочей жидкости, идущей через радиатор и мимо него.
Дозирующий клапан 15 может управляться дистанционно или вручную. Ha линии, подводящей рабочую жидкость в бак, установлен дополнительный фильтр 13. Для контроля и измерения расхода рабочей жидкости в систему встроен датчик расхода 14.
Назад | Содержание
| Вперед
