Устройство для измерения тяги турбореактивного двигателя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЯГИ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащее каркас, накотором смонтирован силоизмеритель., связанный с регистратором, две крыльчатки , силоприемный элемент и силовводящий элемент, установленный в каркасе с возможностью вращения и осевого перемещения, при этом f вход силоиэмёрителя соединен с од ним концом силовводящего элемента. другой конец которого соединен с силоприемным элементом таким образом , что он вместе с силовводящим элементом образует Т -образный .узел., ось симметрии которого совпадает с осью вращения силовврдяиего элемента, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности одновременного измерения . составляющих импульса тяги во внутренней и внешней зонах выхлопных газов, в него введены два дополнительных силоприемных элемента и силовводящий элемент Т -образной формы, выполненный в виде щтока с перекладиной, Т-образный узел выполнен полый, а силоизмеритель оборудован дополнительным входом, косл торый связан со штоком силовводящего элемента Т -образной формы, к концам перекладины которого через дополнительные силоприемные элементы присоединены крыльчатки, при этом силовводящий элемент Т -образной ,формы Установлен внутри Т-образ .ного узла и введен с ним в зацепление с обеспечением возможности взаим:л ного осевого перемещения. х .iU сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(59 G 01 L 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3389990/18-10 (22) 03.02.82 (46) 07.12.83. Бюл. Р 45 (72) О.В. Коженков, С.В. Блохин, Б.Я. Кудряшов, Л.П. Алексеев, И.Х. Фаттахов и Б.В. Кожетев (71) Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт гражданской авиации и Актюбинское высшее летное училище гражданской авиации (53) 531.781(08&.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 427255, кл. G 01 L 9/10, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 901855, кл. G 01 ). 1/04, 1980 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЯГИ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащее каркас, на *котором смонтирован силоизмеритель., связанный с регистратором, две крыльчатки,„силоприемный элемент и силовводящий элемент, установленный в каркасе с возможностью вращения и осевого перемещения, при этом вход силоизмерителя соединен с од ним концом силовводящего элемента, другой конец которого соединен с силоприемным элементом таким образом, что он вместе с силовводящим элементом образует т -образный .узел., ocb симметрии которого совпадает с осью вращения силовводящего элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности одновременного измерения . составляющих импульса тяги во внутренней и внешней. зонах выхлопных газов, в него введены два дополнительных силоприемных элемента и силовводящий элемент 7 -образной формы, выполненный в виде штока с перекладиной, P-образный узел выполнен полым, а силоизмеритель оборудован дополнительным входом, который связан со штоком силовводящего элемента " -образной формы, к концам перекладины которого через дополнительные силоприемные элементы присоединены крыльчатки, при этом силовводящий элемент 7 -образной формы установлен внутри) -образ.ного узла и введен с ним в зацепление с обеспечением возможности взаимного осевого перемещения.

10 59450

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к испытаниям турбореактивных двигателей, и может быть использовано при техническом обслуживании для целей диагностирования состояния самолетных двигателей.

Известно устройство для измерения тяги турбореактивного двигателя, содержащее каркас, на котором размещен силоприемный элемент тяги вы- t0 хлопных газов, связанный с силоизмерителем, подключенным к регистратору (1) .

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения, так как силоприемный элемент-струна воспринимает лишь незначительную часть суммарного выходного импульса струи выхлопных газов,. которая характеризуется большой неравномерностью течения.

Наиболее бдизким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения тяги турбореактивного двигателя, содержащее каркас, на котором смонтирован силоизмеритель, связанный с регистратором, две крыльчатки, силоприемный элемент и силовводящий элемент, установленный в каркасе с возможностью вращения и осевого перемещения, при этом вход силоизмерителя соединен с одним концом силовводящего элемента, другой конец которого соединен с силоприемным элементом таким образом, что он вместе с силовводящим элементом образует T-образный узел, ось симметрии которого совпадает с осью вращения силовводящего элемен-. та (2) .

Однако известное устройство не 40 позволяет производить одновременное измерение суммарного импульса тяги и его составляющих во внутренней и внешней зонах выхлопных газов двигателя, что необходимо для локализа- Д5 ции неисправностей при диагностировании состояния самолетных двигателей, особенно двухконтурных

Цель изобретения — обеспечение одновременного измерения составляющих импульса тяги во внутренней и внешней зонах выхлопных газов и повышение точности измерения во внутренней зоне.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для измерения тяги турбореактивного двигателя, содержащее каркас,. на котором смонтирован силоизмеритель, связанный с регистратором, две крыльчатки, силоприемный элемент и силовводящий 60 элемент, установленный в каркасе с возможностью вращения и осевого перемещения, при этом вход силоизмерителя соединен с одним концом силовводящего элемента, другой ко- 65 нец которого соединен с силоприемным элементом таким образом, что он вместе с силовводящим элементом образует Т-образный узел, ось симметрии которого совпадает с осью вращения силовводящего элемента, введены два дополнительных оилоприемчых элемента и силовводящий элемент

Т-образной формы, выполненный в виде штока с перекладиной, Т образный узел выполнен полым, а силоизмеритель оборудован рополнЙтельным входом, который связан со штоком силовводящего элемента Т-образной формы, к концам перекладины которого через дополнительные силоприемные элементы присоединены крыльчатки, при этом силовводящий элемент T-образной формы уста-. новлен внутри Т-образного узла и введен с ним в зацепление с обеспечением возможности взаимного осевого перемещения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вйд; на фиг.2 разрез Р,-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на Фиг. 1; на фиг. 4 схема подключения датчиков силоизмерителя

Устройство содержит каркас 1, к которому крепится испытуемый двигатель 2, полый силоприемный элемент 3, дополнительные силоприемные элементы, 4 крыльчатки 5, силовводящий элемент, выполненный в виде втулки 6, силовводящий элемент.

Т-образной формы 7, упорные подшипники 8 и 9, силопередающие балки

10 и 11, датчики 12-15, вычислители

16 и 17 и сумматор 18 силоизмерителя 19,, к выходам которого подключены индикаторы 20-22.

Ф

При этом крыльчатки 5 через дополнительные силоприемные элементы 4 присоединены к силовводящему элементу Т-образной формы 7, который установлен внутри полого силоприемного элемента 3 и втулки 6, введен в зацепление с полым силоприемным элементом 3 с помощью водила 23 и через упорный подшипник 9, силопе. редающую балку 11 связан с датчиками 14 и 15 силоизмеригеля 19. Полый силоприемный элемент 3 через втулку б, упорный подшипник 8 и силопередающую балку 10 связан с датчиками 12 и 13 силоизмерителя 19.

Центровка между втулкой б, силовводящим элементом Т-образной формы 7 и каркасом 1 осуществляется многоряцными подшипниками 24 и 25.

Каркас 1 в месте ввода.. в него втулки б снабжен эжектором 26, выполненным в виде охватывающего втулку обтекателя. Силопередающие балки

10 и 11 защищены от воздействия на них выхлопных газов обтекателями

27 каркаса 1.

1059450

Устройство работает следующим образом.

Струя выхлопных газов внутреннего контура двигателя 2 воздействует на полый силоприемный элемент 3, а струя внешнего контура - на дополнительные силоприемные элементы 4.Одновременно за счет эжекцни двигатель обдувается потоком воздуха, х который воздействует на крильчатки

5. В связи с этим под действием ° момента силы, действующей на крыль-. ,чатки 5, происходит вращение дополнительных силоприемных элементов

4 совместно с силовводящимэлементом .Т-образной формы 7, который с по- 15 мощью водила 23 увлекает полый силоприемный элемент 3 совместно с втулкой б вокруг оси, совпадающей с осью соплА двигателя 2. В процессе вращения полый силоприемный зле- 2щ. мент 3 и дополнительные силоприемные элементы 4 поочередно воспринимают газодинамическое усилие газового потока по всему сечению выхлопной струи двигателя 2 и через соответствующие цепл передают его на датчики 12, 13 и 14 и 15 соответственно силоиэмерителя 19.

Параметры крыльчатки 5 выбраны такими, что осевая составляющая силы, действующей на нее и суммирующаяся с газодинамическим усилием, действующим на дополнительные силоприемные элементы 4, составляет лишь незначительную часть этого усилия и может быть определена при тарировочных испытаниях. Суммы сигналов датчиков

12, 13 и 14, 15, пропорциональные величинам усилий газовых потоков внутренней и внешней зон, действующих на силоприемный элемент 3 и до- 40 полнительные силоприемные элементы

4, поступают на входы вычислителей

21 и 22. Вычислители 21 и 22 производят обработку сигналов в соответствии с определенной заранее функцио- 45 нальной завйсимостью усилий, действующих на силоприемный элемент 3 и ,дополнительные силоприемные элементы

4 от составляющих импульса тяги двигателя.2 во внутренней и внешней зонах выхлопных газов. Сигналы, пропорциональные составляющим импульса тяги двигателя 2, с выходов вычислителей 16 и 17 суммируются в сумматоре i8, выдающем сигнал, пропорциональный суммарному импульсу тяги двигателя 2, на индикатор " 20. Индикаторы 21 и 22 служат для регистрации составляющих импульса тяги двигателя 2 внутренней н внешней зон выхлопных газов. Вращение втулки б и силовводящего элемента T-об разной формы 7 в многорядных подшипниках 24 и 25 уменьшает влияние сил трения на осевое перемещение втулки 6 и силоввод щего элемента

Т-образной форМы 7 и тем самым повышает точность измерения тяги двигателя 2 ° Эжектор 26 предотвращает попадание горячих выхлопных газов внутрь каркаса 1 путем создания разрежения в месте ввода в каркас 1 втулки 6, что обеспечивает также поступление и циркуляцию окружающего холодного воздуха внутри каркаса 1 (не показано).Тем самым производится охлаждение и уменьшается тепловая деформация конструкции устройства. Так как датчики 12, 13 и 14, 15 расположены вне эоны выхлопных газов и обдуваются холодным воз духом, то не требуется специальной системы охлаждения их чувствительных элементов. Ролики датчиков 12, 13 и

14, 15 выполнены с фигурными кольцевыми буртиками, что дает возможность свободного радиального переме-, щения при температурном расширении силопередающих балок 10 и 11 и предотвращает их проворачивание вокруг оси устройства (фиг. 3).

Таким образом, s предлагаемом устройстве достигается возможность одновременного измерения суммарного импульса тяги и его составляющих во внутренней и внешней зонах выхлопных газов турбореактивного двигателя, причем во внутренней зоне с повышен-! ной тонностью. Это обеспечивает воз" можность более углубленного диагностирования состояния .двигателей путев локализации зоны неисправностей, свя-.. занных с измерением импульса тяги, .

40cri.

Х- E

74

07иг, Х

1059450

Составитель A.ÀMàõàíoâ

Редактор Ю.Середа ТехредМ,Костик

Корректор А. Повх

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9820/47 Тираж 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5