Испытываемой гидромашины

Следует отметить, что точка минимума кривой изменения коэффициента трения при изменении шероховатости, согласно В. А. Кислику [37], «...может служить характеристикой свойств испытываемой пары. ...Шероховатость, при которой начинает проявляться схватывание, может быть принята в качестве измерителя склонности к схватыванию испытываемых материалов: чем больше эта шероховатость, тем больше склонность к схватыванию. Величина коэффициента трения, соответствующая точке минимума и, очевидно, связанная со значением Ятах в этой точке, также характеризует поверхности, поскольку она является иллюстрацией наименьшей затраты работы на трение поверхностей. Эти же величины можно использовать при испытаниях частично смазанных поверхностей и, таким образом, получить характеристики, пригодные для сравнения смазок с точки зрения наиболее важного их свойства, т. е. маслянистости...» (стр. 190). Таким образом, использование предложенных нами формул в этом плане заслуживает определенного внимания.

Наконечники, изготовленные из синтетического корунда (искусственный сапфир), которые успешно применяются для измерения твердости металлов при нагреве до 2030 К [18, 20], часто нельзя использовать для измерения твердости тугоплавких соединений и материалов на их основе при нагреве свыше 1270 К, так как твердость корунда при высоких температурах практически не отличается от твердости испытываемых материалов [71, 178]. Необходимым условием проведения испытаний на твердость методом вдавливания является существенное отличие в твердости материала индентора и испытываемого материала. Твердость материала индентора должна быть согласно выражению (11.12) в 2,6 раза выше твердости испытываемых материалов. Таким образом,

Устройство дает возможность определить истинную характеристику пластичности материалов, образцы из которых образуют при растяжении шейку. Эти характеристики позволяют получить более достоверную информацию о механических свойствах испытываемых материалов.

1) автоматизация процесса малоциклового нагружения образцов испытываемых материалов;

По сравнению с электронно-механическими преимуществом электронных приборов является отсутствие инерции регистрации, позволяющее выбирать частоты нагружения испытываемых материалов в широком диапазоне. Однако малый масштаб записи серийных двухкоординатных приборов, нестабильность (дрейф нулей, непостоянство коэффициента усиления) и необходимый при таком регистраторе процесс фотографирования диаграмм деформирования и получение отпечатка существенно снижают точность (до ±10% [191]).

Таким образом, в испытаниях на абразивное .изнашивание металлических материалов при прении о шкурку следует .назначать путь трения более 10-м, удельную нагрузку — до 4 «гс/см2 и скорость скольжения — до 10 м/мин. Эти режимы обеспечивают постоянство температуры в зоне трения и минимальный разброс значений величины износа испытываемых материалов.

Было замечено, что при растяжении образцов с выточками наблюдается снижение пластичности и некоторое повышение прочности испытываемых материалов.

ний 10°—102 c~' вызывает резкое увеличение сопротивления деформации и снижение пластических характеристик испытываемых материалов, т. е. практически прекращение эффекта сверхпластичности деформируемого материала. Это характерно как для структурной сверхпластичности, так и для сверхпластичности в полиморфном состоянии.

С ростом температуры испытаний величина сопротивления деформации металлов и сплавов, как правило, снижается, однако для некоторых материалов при определенных температурных условиях иногда наблюдается аномальное влияние температуры на сопротивление деформации испытываемых материалов.

При испытаниях на плоское сжатие используется также метод нагрева образцов с помощью проходящего тока. В работах [43, 60] показано, что способ нагрева образцов оказывает существенное влияние на механические свойства испытываемых материалов, особенно по пластическим характеристикам.

3.Не менее важное значение при проведении испытания на изнашивание имеет выбор материала контртела. Известно, что различное сочетание трущихся тел при одинаковых внешних условиях трения нередко приводит к изменению в характере взаимодействия поверхностей трения и, следовательно, к изменению механизма износа. Если при выбранных режимах испытания взаимодействие в зоне контакта изнашиваемого материала с контртелом сопровождается ,не только упруго-пластическим оттеснением материала, но и переносом, схватыванием и на-роетообразовавием, то мы можем получить совершенно несравнимые результаты изнашивания с таковыми для других пар трения. Вероятно, для различных пар трения с различным соотношением прочностных характеристик должны существовать свои интервалы возможных изменений внешних условий (скорость, давление), цри которых не наступает катастрофический темп изнашивания. С этой точки зрения применение стандартных машин должно быть ограничено определенным кругом испытываемых материалов. При этом контртело (вал, плоскость и др). должно подвергаться более частой перешлифовке или смене. Как показали наши наблюдения, воспроизводимость результатов испытания на изнашивание целого ряда металлов и сплавов может существенно зависеть от продолжительности работы контртела.

Стенд с электрической нагрузкой имеет и недостатки, важнейшим из которых является наличие значительного количества электрических машин большой мощности. Так, если мощность испытываемой гидромашины ./V кет, то суммарная установочная мощность электрических машин стенда составляет 4,5N кет. Для размещения стенда требуются значительные площади. Машины постоянного тока большой мощности, необходимые для стенда, выпускаются в небольшом количестве (особенно в балансирном исполнении). Кроме этого, электрическое нагрузочное устройство имеет большой момент инерции, что иногда затрудняет испытание гидропередачи в динамическом режиме.

Измерение реактивного момента на балансирном статоре фактически сводится к измерению силы при помощи рычажно-весовых, гидравлических или других силоизме-рительных устройств. Выбор системы измерения крутящего момента зависит от конструкции испытываемой гидромашины, требуемой точности измерения, программы испытаний. Для ускорения испытаний силоизмерительное устройство должно быть с автоматическим уравновешиванием измеряемого усилия. Точность измерения усилия должна быть ±(0,2—0,5)% при испытании серийных машин ±(0,02—0,1)% для исследования опытных образцов гидромашин [23]. Поэтому для измерения момента применяются высокоточные весовые головки квадрантного типа, рейтерные механизмы, гидравлические силоизмери-тели с вращающимися поршнями.

Для непрерывной записи мгновенных значений крутящего момента может быть применено измерительное устройство, показанное на рис. 19. Измерительное устройство устанавливается между валом испытываемой гидромашины и нагрузочной частью стенда. На шейке 8 вала наклеиваются датчики сопротивления. Датчики наклеиваются под углом 45° к образующей (рис. 20, а) для восприятия главных напряжений, возникающих при кручении, схема же их подключения предусматривает исключение записи изгибающих напряжений, которые могут исказить измеряемую величину. Так, при изгибе измерительного вала (например, вследствие несимметричной нагрузки на соединительной муфте или других причин) датчик / растягивается и сопротивление его возрастает, в это же время наклеенный с противоположной стороны датчик /// на ту же величину

Поскольку абсолютная погрешность зависит от выбранного верхнего предела измерения манометра, при определении внешних характеристик рекомендуется давление в напорной магистрали измерять при помощи трех-четырех манометров с различными пределами измерения. Манометры подключаются к напорной магистрали испытываемой гидромашины через краны, которые одновременно могут служить дросселями для снижения колебаний стрелки. При небольшом давлении в гидросистеме все краны открыты и измерение производится по показаниям

Положение органа управления или другого элемента испытываемой гидромашины часто определяют при помощи потенциометра, ползунок которого связан с исследуемым элементом, а по электрическому сигналу, записанному осциллографом, судят о его положении. Однако потенциометрические датчики перемещения достаточно хорошо работают только при медленных перемещениях исследуемого объекта и не пригодны для измерения движения при колебаниях со значительной частотой или перемещения с большой скоростью. Для этих целей при измерении небольших перемещений применяются упругие элементы с тензодатчиками [15]. Деформация тензочув-

Кроме шлангов для соединения испытываемой гидромашины в балансирном исполнении с магистралями высокого и низкого давления, применяются гидрошарниры.

Таким образом, основная мощность, развиваемая гидромашинами, циркулирует от насоса в виде энергии .потока рабочей жидкости к гидромотору и от него в виде механической мощности возвращается к насосу. Затраты энергии приводными машинами стенда сводятся к компенсации потерь энергии циркулирующего потока мощности. Высоконапорный насос стенда компенсирует объемные потери в гидромашинах, а приводной электродвигатель — гидромеханические потери. Поскольку к. п. д. объемных гидромашин велик, установочная мощность приводов стенда составляет 10 — 30% от полной мощности одной испытываемой гидромашины.

тельной нагрузки испытываемой гидромашины. Частота колебаний определяется числом оборотов эксцентрикового привода 4. Поскольку испытания проходят при колебательной нагрузке, частота которой изменяется, эксцентрик должен иметь регулируемый привод. Для этой цели целесообразно применять приводной двигатель постоянного тока, позволяющий изменять число оборотов эксцентрика, а следовательно, и частоту колебаний нагрузочного момента в широких пределах.

Необходимо отметить, что описанная выше нагрузочная установка позволяет снимать характеристики в стационарных условиях, что ускоряет проведение испытаний и повышает точность измерения параметров, поскольку испытания ведутся в одинаковых условиях с однотипной аппаратурой. Для нагружения гидропередачи статической нагрузкой вращающийся золотник устанавливается в положение, при котором проходное сечение его каналов полностью открыто, а давление в гидросистеме регулируется дросселем 2 (см. рис. 119). Поскольку каждому давлению в гидросистеме соответствует определенный момент на валу испытываемой гидромашины, на стенде снимаются ее внешние характеристики при стационарном режиме. Если в гидросистеме пульсатора применен насос переменной производительности, это еще больше расширяет нагрузочные возможности стенда и облегчает регулирование тормозного момента.

Гидропульсатор (см. рис. 119) имеет небольшой момент инерции вращающихся частей и поэтому не искажает динамическую характеристику испытываемой гидромашины. Система обеспечивает получение больших моментов в широком спектре изменения частот при сравнительно малых габаритах и весе. Достоинство проведенной выше

тора). В этом случае можно значительно упростить оборудование, уменьшить мощность приводных устройств, поскольку основной нагрузочный момент создается на валу гидромашины обычным тормозом, а синусоидальная составляющая нагрузки накладывается отдельным приводом, который приводит в колебательное движение статор. Стенд (рис. 122) состоит из испытываемой гидромашины /, статор которой установлен на подшипниках 2 и имеет возможность поворачиваться относительно основания. Задатчик синусоидальных колебаний в виде эксцентрика 4 или другого устройства снабжен приводным двигателем 3. Кроме того, на стенде имеется устройство, уравновешивающее статический момент, развиваемый гидромашиной. Это устройство состоит из поршня 8, связанного со статором гидромотора и помещенного в цилиндр 9, вспомогательного насоса 6, гидроаккумулятора 7 и предохранительного клапана 5.

Во время испытаний вал гидромашины / нагружается постоянной нагрузкой, которая уравновешивается путем подвода давления в подпоршневую полость цилиндра 9. Жидкость подводится в подпоршневую полость от вспомогательного насоса 6, давление же во вспомогательной гидросистеме зависит от настройки предохранительного клапана 5. Регулированием этого давления достигается полное или частичное уравновешивание статического момента гидромашины. Затем приводится в действие задат-чик колебаний 4, величина эксцентриситета которого определяет амплитуду колебания статора, а скорость вращения приводного двигателя 3 обуславливает необходимую частоту колебаний. Частота и амплитуда колебаний статора выбирается в зависимости от характеристики испытываемой гидромашины и параметров гидросистемы. На валу задатчика возникает знакопеременный момент, соответствующий частоте и амплитуде колебаний статора, а также динамический момент, зависящий от момента инерции статора. Поскольку знакопеременный момент может быть преодолен установкой, например, маховика на валу эксцентрика, то мощность приводного двигателя незначительна и выбирается из условия преодоления динамического момента статора. Для сокращения производительности насоса 6 в уравновешивающей гидросистеме можно устанавливать гидроаккумулятор 7, который при колебаниях статора принимает вытесняемую поршнем жидкость, а затем отдает ее в гидросистему при обратном ходе поршня, колеблющегося вместе со статором.