Стенд для испытания реактивного двигателя

 

Стенд для испытания реактивного двигателя предназначен для использования при проектировании новых и реконструкции существующих испытательных стендов. Стенд содержит динамометрическую платформу 1 для закрепления с помощью переходной рамы 2 испытуемого двигателя 3. Платформа 1 установлена посредством упругих опор 4 на стойках 5, 6, соединенных между собой термокомпенсирующей вставкой 7. На стойке 5 размещена градуировочная система, выполненная в виде неравноплечего рычага 8. Большее плечо рычага 8 установлено с возможностью взаимодействия с пружиной растяжения 9. Пружина 9 соединена с силовым электроприводом 10. Меньшее плечо рычага 8 установлено с возможностью взаимодействия с градуированным электропреобразователем усилий 11, установленным на платформе 1. На стойке 6 установлен взаимодействующий с платформой 1 силоизмерительный электропреобразователь усилий 12 и рычаг 13 с грузом 14 предварительной загрузки преобразователя усилий 12. Рычаг 13 снабжен компенсатором погрешности веса груза, выполненным в виде тарного весового элемента 15. Элемент 15 установлен на рычаге 13 с возможностью перемещения по направляющей 16 и его фиксации в заданном положении. Такое выполнение стенда повышает точность испытаний при упрощении его конструкции. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательным стендам авиационных реактивных двигателей и может быть использовано при проектировании новых и реконструкции существующих испытательных стендов.

Известен стенд для испытания реактивного авиационного двигателя [1], содержащий динамометрическую платформу, опорные стойки, рычаг градуировочного устройства с подвеской для грузов, преобразователь усилий, общую опору для рычага градуировочного устройства и преобразователя усилий.

Недостатком указанного устройства является большая продолжительность и высокая трудоемкость процесса градуировки, проводимого перед испытаниями авиационного двигателя, а также в процессе проведения регламентных работ по обслуживанию стенда, заключающегося в последовательном нагружении грузами подвески градуировочного рычага с фиксацией 10-20 точек по всему диапазону градуировки. Аналогично проводится фиксация точек при постепенном разгружении. Для получения усредненного графика нагрузок проводят не менее трех нагружений и разгружений. При этом диапазон градуировки составляет от нуля до (1,1-1,5)Rxmax, где Rxmax - максимальная горизонтальная составляющая силы тяги реактивного двигателя, достигающая у современных авиационных двигателей нескольких десятков тонн.

Другим недостатком известного стенда является наличие общей опоры для рычага градуировочного устройства и преобразователя усилий, так как усилия от градуировочного рычага и преобразователя усилий практически уравновешиваются и ее смещение равно нулю.

В процессе испытания авиационного двигателя она деформируется под действием силы тяги, увеличивая ход динамометрической платформы и связанные с этим погрешности.

Известен стенд для испытания реактивного двигателя [2], содержащий динамометрическую платформу для закрепления с помощью переходной рамы испытуемого двигателя, установленную на упругих опорах на закрепленной на силовом фундаменте опорной раме, измерительные и градуировочные преобразователи усилий, гидронагружатель и рычаг с грузом предварительной загрузки силоизмерительного преобразователя усилий.

Данный стенд выбран в качестве прототипа.

Недостатком данного стенда является то, что применение гидронагружателя требует громоздкого оборудования гидросистемы, что усложняет конструкцию стенда и его обслуживание, требует дополнительных производственных площадей, а следовательно, капитальных вложений.

Кроме того, применение гидронагружателя существенно затрудняет воспроизведение одинаковых градуировочных усилий при нагрузке и разгрузке стенда.

Наличие общей опоры для гидронагружателя и измерительного преобразователя усилий сохраняет недостаток, имеющийся у стенда-аналога, описанный выше.

Заявленная совокупность существенных признаков направлена на устранение указанных и позволяет решить задачу автоматизации процесса градуировки и повышения точности испытаний реактивного двигателя при упрощении, а следовательно, и удешевлении конструкции стенда.

Это достигается тем, что в стенде для испытания реактивного двигателя опорная рама выполнена в виде двух закрепленных на фундаменте жестких стоек, соединенных между собой термокомпенсирующей вставкой, в средней своей части закрепленной на фундаменте, при этом на одной из стоек размещена градуировочная система, выполненная в виде неравноплечевого рычага, установленного на стойке с возможностью взаимодействия его большего плеча с пружиной растяжения, соединенной с силовым электроприводом, и его меньшего плеча с установленным на динамометрической платформе градуировочным электропреобразователем усилий, а на другой стойке установлен взаимодействующий с динамометрической платформой силоизмерительный электропреобразователь усилий и рычаг с грузом предварительной загрузки силоизмерительного электропреобразователя усилий, при этом рычаг снабжен компенсатором погрешности веса груза, выполненным в виде тарного весового элемента, установленного на рычаге с возможностью перемещения по направляющей и его фиксации в заданном положении.

Кроме того, в стенде для испытания реактивного двигателя силоизмерительный и градуировочный электропреобразователи усилий установлены с возможностью взаимодействия с ЭВМ автоматизированной информационно-измерительной системы.

Заявленное изобретение поясняется чертежом, где показана принципиальная конструктивная схема стенда для испытания реактивного двигателя.

Заявленное изобретение содержит динамометрическую платформу 1 для закрепления с помощью переходной рамы 2 испытуемого двигателя 3, установленную на упругих опорах 4 на закрепленных на силовом фундаменте стойках 5 и 6, соединенных между собой термокомпенсирующей вставкой 7. При этом на одной из стоек 5 размещена градуировочная система, выполненная в виде неравноплечего рычага 8, установленного на стойке 5 с возможностью взаимодействия его большего рычага с пружиной растяжения 9, соединенной с силовым электроприводом 10 и его меньшего плеча с установленным на динамометрической платформе 1 градуировочным электропреобразователем усилий 11, а на другой стойке 6 установлен взаимодействующий с динамометрической платформой 1 силоизмерительный электропреобразователь усилий 12 и рычаг 13 с грузом 14 предварительной загрузки силоизмерительного электропреобразователя усилий 12, при этом рычаг 13 снабжен компенсатором погрешности веса груза, выполненным в виде тарного весового элемента 15, установленного на рычаге 13 с возможностью перемещения по направляющей 16 и его фиксации в заданном положении.

Заявленное изобретение работает следующим образом.

Перед проведением испытания реактивного двигателя 3 необходимо провести градуировку силоизмерительного электропреобразователя усилий 12, выполненного, например, в виде тензорезисторного датчика. Градуировка производится при установленном на динамометрической платформе 1 испытуемом двигателе 3. При этом к испытуемому двигателю 3 должны быть подсоединены все технологические трубопроводы и электрокабели с тем, чтобы при градуировке была учтена их жесткость. Груз 14 предварительной загрузки силоизмерительного электропреобразователя усилий 12 необходимо снять, чтобы силоизмерительный и градуировочный электропреобразователь усилий 12 и 11 нагружались в одинаковых условиях.

При этом градуировочный (контрольный) электропреобразователь усилий 11 по конструкции тождественен силоизмерительному электропреобразователю усилий 12.

При включении силового электропривода 10 пружина 3 растягивается и плавно воздействует на большее плечо неравноплечего рычага 8, а меньшее плечо рычага 8 через градуировочный электропреобразователь усилий 11 и динамометрическую платформу 1 передает усилие на силоизмерительный электропреобразователь усилий 12 и стойку 6, вследствие чего стойка 6 нагружается и деформируется так же, как и при реальных испытаниях двигателя 3.

Применение в силовом электроприводе 10 электродвигателя с широким диапазоном регулировки оборотов дает возможность подобрать необходимый темп нарастания и сброса градуировочной силы.

При работе с подсоединением градуировочного 11 и силоизмерительного 12 электропреобразователей усилий к ЭВМ автоматизированной информационно-измерительной системы градуировка производится при непрерывном вращении электродвигателя до достижения максимальной нагрузки. Снятие показаний с электропреобразователей усилий может производиться как визуально с цифрового указательного прибора (вольтметра), так и получением распечатки данных, выдаваемых автоматизированной информационно-измерительной системой.

По окончании градуировки и полного сброса градуировочной нагрузки на рычаг 13 и последующего отсоединения градуировочной системы от динамометрической платформы 1, перед началом испытаний двигателя 3 вновь устанавливают груз 14 предварительной загрузки измерительного электропреобразователя 12 усилий, что позволяет выбрать необходимые люфты в силоизмерительной системе, а также исключить нестабильный при малых нагрузках участок характеристики практически всех электропреобразователей усилий. Передвижением тарного весового элемента 15 по направляющей 16, установленной на рычаге 13, устанавливают значение "условного нуля" и фиксируют весовой элемент 15 в заданном положении. Далее проводят испытания двигателя 3.

После проведения испытаний показания силоизмерительного электропреобразователя усилий 12 должны снова вернуться к "условному нулю", что является гарантией его исправной работы.

При остывании стенда, после проведения испытаний реактивного двигателя 3, термокомпенсирующая вставка 7 восстанавливает первоначальное взаимное расположение стоек 5 и 6.

Формула изобретения

1. Стенд для испытания реактивного двигателя, содержащий динамометрическую платформу для закрепления с помощью переходной рамы испытуемого двигателя, установленную на упругих опорах на закрепленной на силовом фундаменте опорной раме, измерительные и градуировочные преобразователи усилий, градуировочную систему и рычаг с грузом предварительной загрузки силоизмерительного преобразователя усилий, отличающийся тем, что опорная рама выполнена в виде двух закрепленных на фундаменте жестких стоек, соединенных между собой термокомпенсирующей вставкой, в средней своей части закрепленной на фундаменте, при этом на одной из стоек размещена градуировочная система, выполненная в виде неравноплечного рычага, установленного на стойке с возможностью взаимодействия его большего плеча с пружиной растяжения, соединенной с силовым электроприводом, и его меньшего плеча с установленным на динамометрической платформе градуировочным электропреобразователем усилий, а на другой стойке установлен взаимодействующий с динамометрической платформой силоизмерительный электроперобразователь усилий и рычаг с грузом предварительной загрузки силоизмерительного электроперобразователя усилий, при этом, рычаг снабжен компенсатором погрешности веса груза, выполненным в виде тарного весового элемента, установленного на рычаге с возможностью перемещения по направляющей и его фиксации в заданном положении.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что силоизмерительный и градуировочный электропреобразователи усилий установлены с возможностью взаимодействия с ЭВМ автоматизированной информационно-измерительной системы.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для контроля за состоянием двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для приработки двигателя внутреннего сгорания в сборе со сцеплением, коробки передач и других механизмов после их изготовления или ремонта
Изобретение относится к безразборному техническому диагностированию двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано для безразборного автоматизированного установления причин нарушений работоспособности ДВС в различных отраслях народного хозяйства
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при усовершенствовании условий смазки и оптимизации конструктивных параметров деталей цилиндро-поршневой группы ДВС

Изобретение относится к ракетостроению и может быть использовано при стендовых испытаниях жидкостных ракетных двигателей (ЖРД)

Изобретение относится к обкатке и испытанию вновь изготовленных и отремонтированных двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для обкатки других механизмов, например, коробок передач, ведущих мостов автомобилей

Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к области диагностики технического состояния машин, а конкретно, к способам диагностики и прогнозирования технического состояния машин, и может быть использовано для диагностики технического состояния машин, образующих машинные комплексы, путем анализа данных вибрации, потребления тока, его напряжения, расхода рабочего тела, температуры машины, обеспечивая своевременное отклонение действительного состояния машин от рабочего состояния и бесперебойную работу всего комплекса

Изобретение относится к электротормозным стендам для проведения обкатки (приработки, испытания, приемки) и диагностики (определение технического состояния на данный момент) двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к способам контроля технического состояния газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано для диагностики газодинамической устойчивости (ГДУ) этих двигателей

Изобретение относится к способам контроля технического состояния газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано для диагностики газодинамической устойчивости (ГДУ) этих двигателей

Изобретение относится к области измерительной техники, к испытаниям, доводке, диагностике и эксплуатации реактивных двигателей, а конкретно, к способам диагностики технического состояния ГТД по газодинамическим параметрам потока

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения давления газов в цилиндра двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способу и аппаратуре для определения октанового числа топлива и позволяет снизить количество топлива, необходимого для определения октанового числа, и повысить достоверность измерений

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при ремонтно-диагностических работах с двигателями внутреннего сгорания

Изобретение относится к области автомобилестроения и позволяет повысить эффективность работ в процессе проектирования и испытания газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателестроению, в частности к устройствам для испытания воздухоочистителей в виде воздушных фильтров (ВФ) для двигателей внутреннего сгорания (ДВС)
Наверх