Стенд для испытаний крыльчатых движителей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 6513, 23

42k, 21р2

Заявлено 22Х1.1963 (№ 843006/27-11) с присоединением заявки №

Приоритет

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий СССР

МПК В 63h

G Olm

УДК

Опубликовано 19.Х1.1964. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 29 I,1965

Авторы изобретения,.А

В. И, Гуляев, В. Ф. Пейрос и Р. H. Серов БМо/„," -", -, Организация Государственного комитета по судостроению

Заявитель

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ КРЫЛЬЧАТЫХ ДВИЖИТЕЛЕЙ

Подписная группа № 211

В настоящее время крыльчатые движители испытываются на судах в процессе эксплуатации. Этому предшествует проверка их на холостом ходу, т. е. без нагрузки, на месте их изготовления.

Известные для этой цели стенды выполнены в виде баков, заполняемых водой под давлением для проверки герметичности уплотнений испытуемого движителя во время его холостой обкатки. Недостатком таких стендов является то, что на них нельзя создать равномерное нагружение лопастей движителя, имитирующего полную нагрузку при работе движителей в натурных условиях.

Целью изобретения было создание универсального стенда для испытаний крыльчатых движителей под полной нагрузкой, включающей крутящий момент, упор и скручивающие моменты на лопастях. Это достигнуто применением в конструкции стенда механических и инерционных нагружателей, имитирующих указанную внешнюю нагрузку.

Стенд выполнен в виде бака, заполняемого при испытаниях водой под давлением, и системы нагружения лопастей движителя кру.тящим моментом по замкнутому циклу, включающей упорный полый барабан с радиальными пазами, в которых установлены обоймы для крепления лопастей движителей различных типоразмеров. Лопасти движителя нагружаются усилиями, имитирующими упор, с помощью системы гидроцилипдров, размещенных внутри упорного барабана попарно во взаимно перпендикулярных направлениях и воздействующих через него на лопасти движителя.

Для автоматизации процесса пагружепия движителя крутящим моментом и упором в зависимости от положения органов дистанци1О онного управления движителем использован следящий гидравлический привод.

На фиг. 1 схематически изображен стенд для нспытаний крыльчатых движителей, вид сбоку; на фиг. 2 — гидравлический привод стен15 да.

Для нагружения испытуемого движителя крутящим моментом применена замкнутая система, состоящая из силовых узлов движителя 1, передающих вращение, конического ре20 дуктора 2 стенда, нагружателя 8 по крутящему моменту, цилиндрического редуктора 1 стенда, компенсирующей муфты 5, упорного барабана 6 и валов, соединяющих перечисленные узлы.

25 В конструкции конического редуктора 2 предусмотрены сменные колеса для согласования передаточного числа редукторов стенда с редуктором крыльчатого движителя.

Нагружатель 8 по крутящему моменту выЗО полнен в виде двух зубчатых венцов с косы166586

55 ми зубьями, по которым перемещается с помощью сервомотора 7 зубчатая обойма, имеющая на внутренней поверхности аналогичные зубья. При перемещении обоймы зубчатыевенцы вследствие наклона зубьев поворачиваются в противоположные стороны, вызывая закручивание валов. Упругие силы деформации валов вызывают появление в замкнутой системе крутящего момента. Величина и направление его соответствуют перемещению зубчатой обоймы.

Сила упора, приложенная к движителю, создается при помощи четырех гидроцилиндров 8, Из них два установлены в продольной плоскости движителя и два — в поперечной. Подавая в каждый гидроцилиндр определенное давление, можно менять силу упора по величине и направлению.

Поршни гидроцилиндров через сферический роликоподшипник 9 передают давление на центральный вал 10 упорного барабана б. С упорного барабана давление передается либо на фальшлопасти (1, представляющие собой круглые валы, либо на штатные лопасти движителя. Вал цилиндрического редуктора 4 силу упора не воспринимает, так как отделен от вала барабана б компенсирующей муфтой 5.

Внешние нагрузки на лопастях (или фальшлопастях) представлены окружными усилиями от крутящего момента, усилиями от упора, скручивающими моментами, которые создаются инерционными нагружателями 12, установленными на лопастях (или фальшлопастях).

Инерционные нагружатели 12 представляют собой цилиндрические грузы, центр тяжести которых смещен относительно оси вращения.

Момент инерции и масса груза подбираются таким образом, чтобы график изменения скручивающего момента на лопасти (или фальшлопасти) за время ее одного оборота вместе с ротором соответствовал аналогичному графику изменения момента в натурных условиях.

Стенд выполнен в виде бака 13, заполненного на время испытаний водой под давлением. Бачок 14 служит для создания гидростатического давления, соответствующего натурным условиям и необходимого для испытания герметичности уплотнений движителя.

Основным преимуществом рассматриваемого стенда является возможность испытания крыльчатых движителей под 100 -пой нагрузкой при затрате мощности на привод, составляющей около 40О4 номинальной. Это объясняется тем, что мощность приводного двигателя 15 расходуется только на восполнение потерь от трения в механизмах стенда и движителя, в то время как основная нагрузка соэдается нагружателями.

Система управления пагру>кателями служит для согласованной работы пагружателей по упору и крутящему моменту, а также для их связи с системой управления движителем на стенде.

От насоса высокого давления 1б (см. фиг.

2) масло через клапаны отбора 17 поступает в гидроцилиндры 8 нагружателя по упору, а затем через регулировочные клапаны 18 — на слив. Путем изменения расхода масла, протекающего через регулировочные клапаны 18, может изменяться давление в этих гидроцилипдрах.

Штоки 19 регулировочных клапанов через систему тяг соединены с сельсинами-исполнителями 20, отбирающими сигнал от системы электродистанционного управления движителем.

Через передающий кулачковый механизм21 сельсины-исполнители 20 воздействуют также и на валик 22 привода сервомотора нагружателя по крутящему моменту. Это необходимо для того, чтобы при перекладках и реверсах крутящий момент синхронно менялся от максимального значения до минимального и снова до максимального.

Предмет изобретения

1. Стенд для испытаний крыльчатых движителей, выполненный в виде бака, заполняемого водой под давлением, и системы нагружения движителя крутящим моментом по замкнутому циклу, включающей электропривод и нагружатель-торсион, отличающийся тем, что, с целью равномерного нагружения лопастей движителя усилием от крутящего момента, в систему нагружения по замкнутому циклу гключен упорный полый барабан, имеющий по периферии радиальные пазы, в которых установлены обоймы для крепления лопастей движителей различных типоразмеров.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что, с целью создания усилий, имитирующих упор, внутри упорного оарабана установлены гидроцилиндры, размещенные попарно во взаимно перпендикулярных направлениях и воздействующие через барабан на лопасти движителя.

3. Стенд по пп. 1, 2, отличающийся тем, что для автоматизации процесса нагружения движителя крутящим моментом и упором нагру>катель-торсион связан со следящим гидравлическим приводом, регулирующим процесс пагру>кения в зависимости от поло>кения органов дистанционного управления движителем.

Составитель Л. С. Маслова

Редактор Л. В. Калашникова Техред В. В. Варанов Корректор Ю. М. Федулова

Заказ 3741/5 Тираж 550 Формат бум. бО у, 90»/в Объем 0,3 изд, л. 1.!еиа 5 кои.

ЦНИИПИ Государствеrrrl/ir î комитета по делам изобретений II открыти11 СССР

Москва, Це!!тр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сап1иова, 2