Стенд для гидродинамических исследований Советский патент 1983 года по МПК F16L55/02 

Изобретение относится к испытательному оборудованию для г дравлических систем и может быть использовано при проектировании стендов для гидродинамических исследований.

Известен стенд для гидродинамических исследований, включающий насос, подпорный зумпф и опытный участок с запорным органом, соединенные с трубопроводом

Однако на этом стенде невозможно исследовать гидродинамические параметры в вертикальных и наклонных трубопроводах при гидравлическом ударе из-за жесткого закрепления опытного участка в трубопроводе.

Целью изобретения является достижение возможности исследования гидродинамических параметров в вертикальных и наклонных трубопроводах, при изменении угла наклона последних относительно горизонтальной плоскости.

Цель достигается тем, что стенд снабжен шарнирами, посредством которых включен в трубопровод опытный участок, а также гидравлическим цилиндром,, установленным в трубопровод также посредством шарниров и с возможностью осевого перемещения, причем гидроцилиндр снабжен патрубками подвода вязкой жидкости под давлением.

На чертеже показано описываемое изобретение.

Стенд содержит подпорный зумпф 1 для пульпообразования, который через всасывающую трубу 2 соединен с насосом 3. К нагнетательному трубопроводу 4 последнего посредством

Ш шарнирного соединения 5 присоединен опытный участок 6, в начале и в конце которого смонтированы соответственно пробковые краны 7 и 8. Конец опытного участка посредством также шарнирных соединений 9 и 10, между которыми размещен гидравлический цилиндр 11, соединен со сливным трубопроводом 12. К нижней части гидравлического цилиндра подсоедине20ны патрубки 13, на которых смонтированы вентили 14 для подвода вязкой жидкости под давлением. С целью измерения гидравлических параметров гидросмеси на стенде предусмотрены

25 тензометрические датчики дгяления 15 и скорости 16, а также дифференциальный манометр 17.

Стенд работает следующим образом,, Из подпорного зумпфа 1 через

30 всасывающую трубу 2 гидросмесь. п6ступает в насос 3, который нагнетает ее в трубопровод 4. Поток гидросмеси проходит шарнирное соединение 5 , опытный участок 6 , пробковые краны 7 и 8, шарнирные соединения 9 и 1б, гидравлический цилиндр 11 и по сливному трубопроводу возвратается обратно в приемный зумпф.

После установления режима фиксируют значения давлений посредством датчиков давления 15, скорости - посредством датчиков 16, а также определяют потери напора на опытном участке посредством дифференциального манометра 17.

После этого мгновенным перекрытием пробкового крана 7 (ерли на опытном участке хотят исследовать гидравлический удар с волны пониженного давления) и 8 (если на опытном участке хотят исследовать гидравлический удар с- волны повышенного давления) вызывают гидравлические удары. Одновременно фиксируют изменения давлений, скорости потока . гидросмеси и скорости распространения /ударной волны в трубопроводе. Величина последнего параметра определяется посредством двух датчиков давления, установленных в начале и конце опытного участка 6.

После окончания одного цикла исследований меняют угол наклона опыт,ного участка б относительно горизонтальной плоскости и аналогично вышеизложенному проводят .новый цикл.

Для изменения угла наклона опытного участка 6 относительно горизонтальной плоскости в стенде предусмотрены шарнирные соединения 5, 9 и 10 и гийравлический цилиндр 11. Для срабатывания последнего открывают вентили 14 на патрубках 13 и в нижней части гидроцилиндра впускают вязкую жидкость под давлением. Наличие указанных элементов позволяет изменять угол наклона опытного участка от О до 90° .

Шарнирные соединения 5, 9 и 10 имеют возможность поворачивания вокруг как горизонтальной, так и вертикалькой осей. Гидроцилиндр 11 может переместить прикрепленное к нему шарнирное соединение 10 и поворотный участок трубопровода вверх и вниз. На чертеже г идроцилиндр изображен в исходном положении. Для поднятия шарнирного соединения 9 и поворотного участка трубопровода вверх открывают вентили 14 и через патрубки 13 впускают в гидроцилиндр вязкую

жидкость, под давлением. В противном случае по.этим же элементам выпускают вязкую жидкость из гидроцилиндра 11.

В вертикальной плоскости опытный

участок от шарнирного соединения 5 до шарнирного соединения 10 (вклю- , чая и гидроцилиндр 11 перемещают при помощи лебедки (на чертеже не показана).

0 Предложенный стенд, кроме исследования динамических .параметров во время гидравлического удара при различных углах, наклона трубопровода, позволяет определить в этих же усло5 ВИЯХ гидравлические потери на этом

же участке. Для этой цели предназна чен дифференциальный манометр 17.

Технико-экономический эффект заключается в исследовании гидродинамических параметров в вертикальных трубопроводах и при разных углах наклона их к горизонтальной плоскости. Особенно большое практическое значение это имеет для -гидротранспортных систем, которые транспортируют различные- твердые сыпучие материалы при помощи энергии потока воды., В таких случаях наличие .в потоке частиц твердых сыпучих материалов существенно влияет на ха0 рактер протекания гидродинамических процессов.

Формула изобретения

Стенд для гидродинамических исследований, включающий насос, .подпорный зумпф и опытный участок с запорным органом, соединенные трубопро0 водом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения исследования гидродинамических параметров в вертикальных и нае клонных трубопроводах и при изменении угла их наклона, стенд снабжен шарнирами, посредством которых вклю- чен в трубопровод опытный участок, а также.гидравлическим цилиндром, уста новленным в трубопровод .также посредством шарниров и с возможностью осевого перемещения, причем гидррцилиндр снабжен патр бками подвода вязкой жидкости под давлением.

5 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 136672, кл. В 65 G 69/20, 1960.

i чэ