Виброизолирующая система для испытательного стенда

Полезная модель относится к стендам для испытаний двигателя внутреннего сгорания и может быть использована при испытаниях одноцилиндрового отсека двигателя внутреннего сгорания. Виброизолирующая система для испытательного стенда содержит пневмоэлементы, выполненные в виде замкнутых эластичных полостей, заполненных сжатым воздухом, которые соединены между собой и с источником сжатого воздуха через устройство контроля вертикального уровня рамы стенда и ресиверы посредством пневматических трубок. Устройство контроля вертикального уровня рамы стенда содержит управляющий стержень и клапан регулирования давления. Устройство контроля вертикального уровня установлено на раме стенда. Пневматические элементы установлены на основании испытательного стенда. Технический результат заключается в повышении эффективности виброизоляции испытательного стенда при работе двигателя в переходных режимах за счет автоматического регулирования давления сжатого воздуха в пневмоэлементах и контроля вертикального уровня рамы стенда относительно опорной поверхности стенда. 1 н.п. ф-лы, 4 з.п. ф-лы, 4 рисунка.

Полезная модель относится к комбинированным средствам защиты оборудования, в частности, стендов для испытаний динамических характеристик одноцилиндрового отсека двигателя внутреннего сгорания.

Известно средство поглощения вибрации, содержащее два соединенных между собой пневмоэлемента, выполненных в виде замкнутых эластичных полостей, заполненных сжатым воздухом. Пневмоэлементы связаны между собой и с источником сжатого воздуха демпфирующими каналами. Каналы представляют собой гибкие трубки из упругого материала с калиброванной внутренней цилиндрической поверхностью, обладающей дросселирующими свойствами. Система пневмоэлементов или каждый из них по отдельности заключены в оболочку из трех слоев. Слои выполнены из материалов, обладающих защитными свойствами. Один из пневмоэлементов соединен с клапаном для регулирования в полостях пневмоэлементов давления, а другой - с источником сжатого воздуха (патент RU 2450183 C1, опубликованный 10.05.2012 Бюл. 13). Известное техническое решение принято за прототип.

Недостатком известного технического решения является относительно невысокая степень виброизоляции. Это объясняется тем, что, как минимум, один из пневмоэлементов напрямую соединен с источником сжатого воздуха, в результате чего средство находится под постоянным давлением сжатого воздуха и не способно обеспечивать достаточное рассеивание колебательной энергии, например, при испытаниях одноцилиндрового отсека ДВС в переходных режимах. Кроме того, известное средство гашения виброизоляции не обеспечивает контроль вертикального уровня относительно опорной поверхности испытательного стенда и, в зависимости от этого, компенсаторное изменение давления сжатого воздуха в пневомоэлементах.

Технический результат заявляемой полезной модели - повышение эффективности виброизоляции испытательного стенда при работе двигателя в переходных режимах за счет автоматического регулирования давления сжатого воздуха в пневмоэлементах и контроля вертикального уровня рамы стенда относительно опорной поверхности испытательного стенда.

Технический результат достигается тем, что в известной виброизолирующей системе для испытательного стенда, которая содержит пневмоэлементы и клапан регулирования давления и в которой, по крайней мере, два пневмоэлемента, связаны между собой и один из пневмоэлементов связан с источником сжатого воздуха каналами, а другой - с клапаном регулирования давления, причем пневмоэлементы выполнены в виде замкнутых эластичных полостей, заполненных сжатым воздухом, новым является то, что дополнительно содержит устройство контроля вертикального уровня рамы стенда, соединенное с источником сжатого воздуха, клапан регулирования давления встроен в устройство контроля вертикального уровня рамы стенда, а каждый пневмоэлемент соединен с устройством контроля вертикального уровня рамы стенда через ресивер. Новым также является то, что устройство контроля вертикального уровня рамы содержит управляющий стержень и пневматические соединения. Отличием является и то, что устройство контроля вертикального уровня смонтировано на раме испытательного стенда, а пневмоэлементы установлены на основании испытательного стенда.

Новым является и то, что соединительные каналы выполнены в виде пневматических трубок.

Вся совокупность заявленных существенных признаков обеспечивает соответствие заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».

Сущность заявленной полезной модели поясняется представленными графическими материалами.

На фиг. 1 - схема виброизолирующей системы для испытательного стенда, где

P₁ - давление сжатого воздуха от источника;

P ₂ - давление сжатого воздуха на выходе из системы;

На фиг. 2 - схема устройства управления вертикальным уровнем на фиг. 1, где

P₁ - давление сжатого воздуха от источника;

P₂ - давление сжатого воздуха на выходе из системы;

На фиг. 3 - расположение пневмоэлементов трех виброизолирующих систем на основании стенда для испытаний одноцилиндрового отсека ДВС;

На фиг. 4 - схема работы трех виброизолирующих систем на стенде для испытаний одноцилиндрового отсека ДВС, где

P₁ - давление сжатого воздуха от источника;

P₂ - давление сжатого воздуха на выходе из системы.

Виброизолирующая система для испытательного стенда (фиг. 1-фиг. 4) содержит пневмоэлементы 1.1, 1.2, выполненные в виде замкнутых эластичных полостей, заполненных сжатым воздухом, которые соединены между собой и с источником сжатого воздуха через устройство 2 контроля вертикального уровня рамы стенда и ресиверы 3.1, 3.2 посредством пневматических трубок 4. Устройство 2 контроля вертикального уровня стенда содержит управляющий стержень 5 и клапан 6 регулирования давления. Устройство контроля вертикального уровня стенда установлено на раме 7. Пневматические элементы установлены на основании 8 испытательного стенда.

Система работает следующим образом. В качестве примера приводится последовательность действий при испытаниях динамических режимов работы одноцилиндрового отсека дизельного двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Для приведения системы в работоспособное состояние закрывают шаровый кран (не показан) на выпускной линии. Этот же шаровый кран используют для выпуска сжатого воздуха из системы для ее отключения.

Уровень рамы 7 стенда зависит от существующего объема воздуха в пневмоэлементе. Регулирование давления в пнемоэлементах 1.1, 1.2 осуществляют подачей или выпуском сжатого воздуха. Каждый пневмоэлемент подключают к ресиверу, в частности, пневмоэлемент 1.1 подключают к ресиверу 3.1, а пневмоэлемент 1.2 - к ресиверу 3.2.

Как только рама испытательного стенда достигнет заданного положения, управляющий стержень 5 автоматически закрывает клапан 6 регулирования давления для подачи воздуха в пневмоэлементы 1.1 и 1.2. Устройство 2 контроля вертикального уровня устанавливают на раме 7 стенда так, что управляющий стержень 5 свободным концом касается поверхности основания 8 стенда, а другим концом закреплен на клапане 6 регулирования давления. Вертикально закрепленный управляющий стержень отслеживает уровень рамы и функционирует как регулятор положения. Вертикальный уровень рамы стенда соблюдают и контролируют с помощью этого стержня. При возникновении вибрации или колебаний, особенно в моменты запуска или останова двигателя, вертикальный уровень рамы может изменяться из-за увеличенной нагрузки на один из пневмоэлементов. При этом управляющий стержень, связанный с клапаном регулирования давления, открывает перепускные отверстия. Таким образом, сжатый воздух перераспределяется между пневмоэлементами в момент неравномерной нагрузки на пневмоэлемент, при этом частично выходит через выпускное отверстие клапана. Пополнение пневмоэлементов сжатым воздухом происходит из ресиверов 3.1 и 3.2. Устройство управления вертикальным уровнем рамы содержит как минимум четыре манометра, которые показывают входное давление, а также давление во всех виброизолирующих системах, установленных на стенде. Как только рама достигнет заданного положения, управляющий стержень закрывает клапан 6 регулирования давления для подачи воздуха в пневмоэлементы.

Заявленная полезная модель прошла испытания в качестве опытного образца на стенде для испытаний одноцилиндрового отсека ДВС, о чем составлен соответствующий акт. Виброизолирующая система изготовлена в промышленных условиях и предназначена для использования в промышленных условиях, что позволяет считать заявленную полезную модель соответствующей критерию патентоспособности «промышленная применимость».

1. Виброизолирующая система для испытательного стенда, содержащая пневмоэлементы, соединительные каналы и клапан регулирования давления, и в которой, по крайней мере, два пневмоэлемента связаны между собой, и один из пневмоэлементов связан с источником сжатого воздуха каналами, а другой пневмоэлемент связан с клапаном регулирования давления, причем пневмоэлементы выполнены в виде замкнутых эластичных полостей, заполненных сжатым воздухом, отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройство контроля вертикального уровня рамы стенда, соединенное с источником сжатого воздуха, клапан регулирования давления встроен в устройство контроля вертикального уровня рамы стенда, а каждый пневмоэлемент соединен с устройством контроля вертикального уровня рамы стенда через ресивер.

2. Виброизолирующая система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство контроля вертикального уровня содержит управляющий стержень и пневматические соединения.

3. Виброизолирующая система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство контроля вертикального уровня смонтировано на раме испытательного стенда.

4. Виброизолирующая система по п. 1, отличающаяся тем, что пневмоэлементы установлены на основании испытательного стенда.

5. Виброизолирующая система по п. 1, отличающаяся тем, что соединительные каналы выполнены в виде пневматических трубок.