Устройство для испытания турбомашин

Авторы патента:

G01M15 - Испытание машин и двигателей (испытание топливовпрыскивающей аппаратуры F02M 65/00; испытание зажигания двигателей внутреннего сгорания, например проверка синхронизации F02P 17/00; обнаружение стуков в двигателях внутреннего сгорания G01L 23/22)

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

М. Кл. G 0 1m 15!00

Заявлено 16.1Х.1969 (Xo 1369601/24-6) с присоединением заявки №вЂ”

ПриоритетвЂ”

Опубликовано 30.ill.1972. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 06.Х.1972

Комитет ло делам еаооретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.438(088.8) Авторы изобретения

Ю П. Кленин и H. T. Тихонов

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С. П. Королева

Заявитель

УСТРОИСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТУРБОМАШИН

Изобретение относится к области турбостроения и касается устройства для испытания турбомашин, преимущественно микротурбин, Известны устройства для испытания турбомаш ин, тормоз которых выполнен в виде воздушного нагнетателя.

Однако для этих устройств необходимы дополнительные приспособления для измерения момента, что усложняет их ко нструкцию и снижает надежность.

В предлагаемом устройстве тормоз-нагнетатель размещен в корпусе с патрубками для осевого подвода и отвода воздуха. Корпус установлен на опорах и подключен н измерителю момента. Такое выполнение позволяет повысить надежность устройства. Установка нагнетателя в подшипниках на газовой смазке позволяет значнтельно увеличить максимально допустимые обороты испытуемых турбин.

На фиг. 1 схематическими изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 вЂ” вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 вЂ” газовый упорный и газовый радиальный подшипники.

На ста нине 1 неподвижно закреплены: корпус 2 турбины, корпус 3 подшипников (с опор|ной стойкой) и две приз мы 4 (с опорными стойками). Колвса 5 и б туроины нагнетателя, установленные на концах вала 7, обН И Е 334502 разуют вращающуюся часть вЂ” ротор. В ксрпусе подшипников смонтированы две пары газовых подшипников вЂ” радиальные 8 и упорные 9. Подшипники изготовлены из антифрикционного материала, например графита, пропита нного бронзой.

Радиальный подшипник представляет собой втулку, на в нутрвнней поверхности которой проточены две кольцевые канавки. В каждую канавушку под|водят сжатый воздух через три отверстия в стечке втулки, равнорасположенные по окружности. Упорный подшипник BbIBOJIIHåí в виде шайбы с восемью отверстиями для прохода воздуха. К подш ипникам сжатый воздух подводится от сети по двум трубкам 10 и сверления в корпусе и одш и пи иков.

Отработавший воздух отводится по системе дренажных отверстий в атмосферу.

На корпусе подшипников закреплена шкала 1 1. Против шкалы на качающейся части установлена стрелка 12. Качающаяся часть смонтирова на иа цилиндрическом основании

И, опирающемся двумя ножами 14 на призмы. Качающаяся часть состоит из рычажных весов 15, уравновешивающего груза 16 и узла тормоза. Последний содержит направляющий патрубок 17, служащий для засасывания нагнетателем воздуха из атмосферы и придания ему осевого направления, дроссельную

334502 заслонку 18, корпус нагнетателя 19, электромагнитный датчик 20 оборотов, камеру 21 и выходные направляющие трубки 22. Последние расположены параллельно продольной оси тормоза и предназначены для ликвидации окружной составляющей потока на выходе из камеры. От осевых перемещений тормоз ограничен упораяи 28.

Перед запуском устройства к подшипникам подают сжатый воздух давлением

3 вЂ” 5 кг. сл . При этом в зазоре между подшипника ми и рабочими шейками вала образуется воздушная подушка, которая удерживает как неподвижный, так и вращающийся ротор с действующими на него нагрузкам и во взвешенном состоянии. Затем подводом сжатого воздуха от сети запускается турбина.

МощlHocTb турбины поглощается подшипниками и нагнетателем. П оследний сообщает подводимую к нему мощность воздуху, который он засасывает из атмосферы через направляющий патрубок, вращает его внутри камеры и выбрасывает наружу через выходные трубки. При этом в результате трения воздуха о стенки камеры тормоз воспринимает крутящий момент, равный крутящему моменту, подводимому к нагнетателю от турбины, который отклоняет качающуюся часть от перво начального (нулевого) положения. Подбором уравновешивающего груза систему возвращают в первоначальное положение, о чем судят по совпадению стрелки с нулевы м делением шкалы. Величину крутящего момента находят, умножая вес уравновешивающего груза на длину плеча рычажных весов.

Конструкция узла тормоза позволяет производить бесступенчатое регулирование тормозной мощности B широком диапазоне без замены нагнетателя. Это осуществляется изменением количества воздуха, проходящего через нагнетатель в результате изменения положения дроссельной заслонки. Например, при

1î постоянных оборотах ротора полное открытие дроссельной заслонки приводит к увеличению тормозного момента в 10 раз. Зто экономит время при испытаниях и упрощает обслуживание.

В том случае, когда необходимо учитывать момент трения в газовых подшипниках, его определяют спосооом выбега оборотов (М итрохи н В, Т., «Выбор параметров и расчет центростремительной турбины», «Машиностроение», 1966 г.).

Предмет изобретенпя

1. Устройство для испытан пя турбомашин, например микротурбин, содержащее тормоз в виде воздушного нагнетателя и измеритель момента, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, нагнетатель размещен в подключенном к измерителю момента корпусе с патрубками под вода и отвода воздуха в осевом направлении.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вал тормоза установлен в подшипниках с газовой смазкой.

334502

Риг.2

Составитель А. Моравский

Техред T. Ускова

Редактор Е. Кравцова

Корректор T. Китаева

Тип. Харьк. фил. пред, «Патент>

Заказ 170/793 Изд. ¹ 460 Тираж 448 Подписное

4НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Стенд для испытания колесного тракторавсесоюзная // 328365

Способ оценки технического состояния двигателя // 328364

Способ имитации полетных условий двухконтурного турбореактивного двигателя // 325902

Способ испытания герметичного мотор-компрессора // 320684

Устройство для контроля величины тормозногомомента // 320444

Патент 319868 // 319868

Патент 319867 // 319867

Шумоглушащее устройствоfsi''^ с" •'^t'"'.'-''"•-""тм ' -i * г?doi^^*-*-^-f i'—'-^-и <>&!пате11т|1й^тс;{г; ::'€::шбиблиотека // 315978

Стенд для испытания лебедок // 314096

Способ измерения скоростного напора газового потока и устройство для измерения тяги реактивного двигателя // 2100788

Изобретение относится к технической физике, а более конкретно к испытаниям реактивных двигателей, и может быть использовано в способах и устройствах для измерения тяги для повышения их точности

Способ определения технического состояния элементов системы регулирования и защиты паровых турбин // 2100791

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при контроле работоспособности элементов системы регулирования и защиты паровых турбин

Устройство контроля наличия воды в топливной системе двигателя внутреннего сгорания и датчик для устройства контроля (варианты) // 2102716

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления и диагностики дизельных и карбюраторных двигателей внутреннего сгорания

Способ диагностики и прогнозирования технического состояния машин по вибрации корпуса // 2103668

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

Стенд для исследования напряженно-деформированного состояния основных деталей двигателей внутреннего сгорания // 2105963

Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания

Способ контроля, диагностирования и компенсации отказов в системах управления двигателей двухдвигательной авиационной силовой установки // 2106514

Стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания // 2107175

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

Стенд для испытаний жидкостных ракетных двигателей // 2111373

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

Способ диагностики колебаний рабочего колеса турбомашины // 2111469

Способ оптимизации диаметральных зазоров между штампованным поршнем и цилиндром двигателя в холодном состоянии // 2112951

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при усовершенствовании условий смазки и оптимизации конструктивных параметров деталей цилиндро-поршневой группы ДВС