СТЕНД ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ Российский патент 2006 года по МПК G01F25/00 

Предлагаемое изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для экспериментально-исследовательских работ, связанных с изучением сопротивлений трубопроводов и струеформирующих устройств.

Известен стенд гидромониторный для определения силы удара струи, состоящий из гидромонитора, щита с пьезокерамическими датчиками давления, расположенного на тележке, и механизма вертикального перемещения, при этом все датчики давления соединены с регистрирующей системой с электронным коммутатором, усилителем мощности, а сигналы фиксируются импульсным осциллографом (авторское свидетельство СССР №1694905, Е 21 С 45/00, БИ №44, 30.11.1991 г.)

Недостатком названного стенда является невозможность проводить исследования по определению коэффициента расхода для трубы Вентури, по определению сопротивления трения по длине трубопровода, по определению коэффициентов потерь напора.

Известен стенд по определению коэффициентов истечения жидкости, включающий основной бак с системой перегородок с отверстиями и стационарную переливную трубу, в передней стенке основного бака имеется поворотная платформа для крепления сопла или кольца с отверстием, при этом сливное отверстие с внутренней стороны основного бака перекрывается заслонкой, уравновешенной противовесом, малый мерный бак для определения расхода объемным способом, питающий трубопровод с вентилем, сливную емкость под соплом и малым мерным баком, зумпф, всасывающий трубопровод и насос (смотри Маховиков Б.С. и другие "Гидравлика и гидравлический привод", лабораторные работы, СПГГИ, 1993 г., 88 с.) - прототип.

Недостатком известного стенда по определению коэффициентов истечения жидкости является невозможность проведения исследований по определению коэффициента расхода для трубы Вентури, по определению сопротивления трения по длине трубопровода, по определению коэффициентов потерь напора в местных сопротивлениях.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей стенда.

Технический результат достигается тем, что стенд гидравлический, включающий основной с соплом, перегородкой и стационарной переливной трубой внутри него, малый мерный бак для определения расхода жидкости, питающий трубопровод с вентилем, сливную емкость под соплом и малым мерным баком, зумпф, всасывающий трубопровод и насос, согласно изобретению стенд снабжен дополнительным мерным баком и дополнительной сливной емкостью, расположенными с боковой стороны основного бака, дополнительной переливной трубой, одетой на стационарную переливную трубу с возможностью перемещения относительно последней, причем верхняя часть дополнительной переливной трубы соединена канатом через систему блоков с барабаном ручной лебедки и указателем уровня жидкости в основном баке, а основной бак разделен вертикальной перегородкой на две части, одна из которых присоединена к опытному трубопроводу со штуцерами и стеклянными пьезометрами, при этом опытный трубопровод выполнен с участками поворота на 180°, участками расширения и сужения трубопровода, и снабжен расходомером (труба Вентури) и задвижкой на выходе его, а сопла или кольца с отверстиями расположены во второй части основного бака.

На фиг.1 представлена схема стенда гидравлического, на фиг.2 - вид сверху по сечению Б-Б.

Стенд гидравлический содержит основной бак 1, стационарную переливную трубу 2, платформу 3, сопло 4 (или кольцо с отверстием), малый мерный бак 5 для определения расхода жидкости объемным способом, дополнительный мерный бак 6, питающий трубопровод 7 с вентилем 8, сливную емкость 9, дополнительную сливную емкость 10, всасывающий трубопровод 11, насос 12, дополнительную переливную трубу 13, надетую на стационарную переливную трубу 2 с возможностью перемещения относительно стационарной переливной трубы 2, канат 14, систему блоков 15, барабан 16 лебедки 17, указатель уровня жидкости 18, перегородки 19 внутри основного бака 1, штуцер 20, пьезометр 21, участок поворота на 180° опытного трубопровода 22, участок 23 расширения трубопровода, участок 24 сужения трубопровода, расходомер (труба Вентури) 25, задвижку 26, отверстие для слива воды 27 из сливной емкости 9, магистральный трубопровод 28. Основной бак 1 перегородкой 19 разделен на две части: 29 - для исследования сопротивления по длине и потерь напора в местных сопротивлениях трубопровода, 30 - для исследования сопл 4 или колец с отверстиями. Стенд содержит задвижки 31, 32, 33.

Стенд гидравлический работает следующим образом.

В платформу 3 вворачивается заглушка (не показана на чертеже) вместо сопла 4. Закрывают задвижки 31 и 33. Основной бак 1 заполняют водой с помощью насоса 12 или от магистрального трубопровода 28.

На стенде можно решать несколько задач.

1. Тарировать расходомер (трубу Вентури) 25. Для этого проверяют, закрыта ли задвижка 26 на дополнительном, малом мерном баке 6, измеряют начальный уровень воды в нем и записывают результат. Открыв задвижку 31, устанавливают режим течения по пьезометрам 21, дополнительный, малый мерный бак 6 пододвигают под струю трубопровода с задвижкой 31 и одновременно включают секундомер, через 60 секунд задвижку 31 закрывают и выключают секундомер, предварительно взяв показания по пьезометрам 21. Измеряют конечный уровень воды в дополнительном, малом мерном баке 6, после чего сливают воду из дополнительного, малого мерного бака 6, открыв задвижку 26.

Измерения повторяют еще два раза и три раза устанавливаются разные режимы течения в опытном трубопроводе 22.

2. Измерение гидравлических сопротивлений (потерь напора) по длине опытного трубопровода 22 и на участках местных сопротивлений. Для этого заполняют основной бак 1 водой до уровня дополнительной переливной трубы 13, затем открывают задвижку 33, устанавливая один из режимов течения жидкости по опытному трубопроводу 22. Затем открывают задвижку 31, закрывая задвижку 33, и заполняют дополнительный, малый мерный бак 6 при закрытой задвижке 26.

Пользуясь шкалой на дополнительном, малом мерном баке 6, измеряют уровень жидкости Δz=z₂-z₁, заполнившей дополнительный, малый мерный бак 6 за заданное время (например, 60 секунд). Снимают показания с соответствующих пьезометров 21. Измерения повторяют еще два раза на одном режиме течения жидкости в опытном трубопроводе 22.

3. Если выполняются исследования по определению сопротивления сопл (или колец с отверстием), то:

устанавливают требуемое сопло 4, проверяют, закрыт ли вентиль 30 на малом мерном баке 5, измеряют начальный уровень воды z₁ в малом мерном баке 5 и записывают результат измерения.

Затем малый мерный бак 5 передвигают под струю из сопла 4 и одновременно включают секундомер, в течение 60 секунд заполняют малый мерный бак 5, после этого передвигают малый мерный бак 5 так, чтобы струя в него не попадала, измеряют конечный уровень воды в малом мерном баке 5 - z₂, а по шкале 18 уровень воды в основном баке 1 - Н¹, открыв задвижку 30, сливают воду из малого мерного бака 5. Для кольца с отверстием еще определяют диаметр струи воды.

С помощью лебедки 16 и системы блоков 14 и 15 опускают дополнительную переливную трубу 13 до Н¹¹ и эксперимент повторяют.

Технический эффект получен в том, что значительно расширяются функциональные возможности стенда, то есть определяется коэффициент расхода для трубы Вентури, определяются сопротивления трения по длине трубопровода, определяются коэффициенты потерь напора в местных сопротивлениях. Таким образом, с помощью одного стенда можно решать задачи нескольких стендов.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для экспериментальных и исследовательских работ, связанных с изучением сопротивлений трубопроводов и струеформирующих устройств. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей стенда. Для этого стенд содержит основной бак с соплом, перегородкой и стационарной переливной трубой внутри него, малый мерный бак для определения расхода жидкости, питающий трубопровод с вентилем, сливную емкость под соплом и малым мерным баком, всасывающий трубопровод, зумпф и насос. Стенд снабжен дополнительным мерным баком и дополнительной сливной емкостью, расположенными с боковой стороны основного бака, дополнительной переливной трубой, одетой на стационарную переливную трубу с возможностью перемещения относительно последней, причем верхняя часть дополнительной переливной трубы соединена канатом через систему блоков с барабаном ручной лебедки и указателем уровня жидкости в основном баке, а основной бак разделен вертикальной перегородкой на две части, одна из которых присоединена к опытному трубопроводу со штуцерами и стеклянными пьезометрами, при этом опытный трубопровод выполнен с участками поворота на 180°, участками расширения и сужения трубопровода, и снабжен расходомером и задвижкой на выходе его, а сопла или кольца с отверстиями расположены во второй части основного бака. 2 ил.

Стенд гидравлический, содержащий основной бак с соплом, перегородкой и стационарной переливной трубой внутри него, малый мерный бак для определения расхода жидкости, питающий трубопровод с вентилем, сливную емкость под соплом и малым мерным баком, всасывающий трубопровод, зумпф и насос, отличающийся тем, что стенд снабжен дополнительным мерным баком и дополнительной сливной емкостью, расположенными с боковой стороны основного бака, дополнительной переливной трубой, одетой на стационарную переливную трубу с возможностью перемещения относительно последней, причем верхняя часть дополнительной переливной трубы соединена канатом через систему блоков с барабаном ручной лебедки и указателем уровня жидкости в основном баке, а основной бак разделен вертикальной перегородкой на две части, одна из которых присоединена к опытному трубопроводу со штуцерами и стеклянными пьезометрами, при этом опытный трубопровод выполнен с участками поворота на 180°, участками расширения и сужения трубопровода и снабжен расходомером и задвижкой на выходе его, а сопла или кольца с отверстиями расположены во второй части основного бака.