Стенд для термоциклических и разгонных испытаний дисков турбоагрегатов Советский патент 1993 года по МПК G01M15/00 G01M13/00 

1

Hsof pcTeHne относится к турбонасос остроептпо, в частности к конст- pyKii,tui стендов для термоциклических испытаний рабочих колес и дисков на ггрочность и долговечность.

Целью изобретения является повы- шетиш точности испытаний и -снижени энергозатрат.

На фиг,1 представлена структурна схема стенда; на фиг.2 - относительное расположение индуктора и диска; на фиг.З - соответствующее распределение температуры по радиусу зоны. Стенд (фиг.1) содержит програм- мньш задатчик 1, блок 2 управления, блок питания индуктора, выполненны в виде преобразователя 3 частоты, индуктор 4, иснытуемый диск 5, привод 6 вращения, датчик 7 температур внешней границы нагреваемой зоны дика 5, датчик 8 температуры внутренней границы нагреваемой зоны диска.

второй блок 9 управления, механизм 10 регулирования наклона индуктора А Устройство работает следующим образом. При нагреве вращающегося диска сигнал с первого выхода программного задатчика 1 воздействует на блок 2 управления, на второй вход которого поступает сигнал с выхода датчика 7 температуры наружной границы зоны диска. Под действием этих сигналов блок 2 управления формирует сигнал, воздействующий на преобразователь .3 частоты, которьш подает на индуктор 4 мощность нагрева, необходимую для поддержания заданной температуры диска в контролируемой датчиком 7 внешней границе зоны диска. Одновременно с второго выхода про- граммтюго задатчика 1 сигнал управле ния поступает на один из входов вто- рото блока 9 управления, на второй вход которого поступает сигнал с выхода второго датчика 8 температуры внутренней границы зоны диска. Под действием этих сигналов второй блок 9 управления формирует сигнал, который воздействует на механизм 10 наклона индуктора 4 таким образом, чтобы мощность нагрева, выделяемая в контролируемой датчиком 8 области . внутренней границы зоны диска 5,обеспечивала поддержание заданной температуры нагрева.

При этом для равномерного нагрева кольцевой зоны /(иска механизм 10 наклона индуктора устанавтшвает плос5

0

5

0

25

30

35

40

кость индуктора паралпельно плоскости диска, и регулирование осуществляют только изменением подводимого к индуктору напряжения.

Относительное расположение индуктора и диска при равномерном нагреве показано на фиг.2а, где 11 - зона нагрева диска, 4 - индуктор. Температурное распределение по радиусу вид, представленный на фиг.За. Для создания заданного перепада температур, .представленного,-например, на фиг.36, сигнал управления с второго выхода программного задатчика 1 воздействует на блок 9 управления, который формирует сигнал, воздействующий на исполнительный механизм 10 наклона, который изменяет наклон индуктора 4 таким образом, чтобы зазор между индуктором 4 и диском 5 в точке с максимальной температурой бьт минимальным, а в точке с минимальной температурой - максимальным. При этом максимальную температуру поддерживают, изменяя мощность, подводимую к индуктору 4 от преобразователя 3 частоты с помощью блока 2 управления , а минимальную температуру поддерживают, изменяя наклон индуктора 4 относительно диска 5.

При изменении знака градиента температуры на противоположный сигнал с вторЬго выхода программного задатчика 1 воздействует через блок 9 управления на механизм 10. наклона таким образом, что последний изменяет наклон индуктора 4 и устанавливает его в новое заданное положение (см. фиг.2в и фиг.Зв соответственно).

Формула изобретения

1. Стенд для термоциклических и разгонных испытаний дисков турбоагре- гатов, содержащий привод вращения иска и систему индукционного нагрева кольцевой зоны на диске, имеющую кольцевой индуктор, соединенный с блоком питания, датчик температуры диска и блок управления с программным задатчиком температуры, вход ::о- торого соединен с датчиком температуры, а выход - с блоком питания индуктора, о тлич ающий-с я тем, что, с целью повышения точности испы-- таний и снижения энергозатрат, он дополнительно содержит механизм регулирования наклона индуктора относи

тельно кольцевой нагреваемой зоны диска, второй датчик температуры диска и второй блок управления с прог- задатчиком температуры, вход которого соединен с вторым датчиком температуры, а выход с механизмом регулирования наклона индуктора.

2. Стенд по , от л и ю - щ и и с я тем, что кольцевой индук- тор имеет диаметр, равный полусумме диаметров внешней и внутренней границ кольцевой нагреваемой зот1ы диска, а ось симметрии индуктора СМОГДРНЯ относительно оси вращения диска на половину ширины кольцевой нагреваемой зоны.

3. Стенд по n.f, отличающийся тем, что один из датчиков температуры установлен на внешней границе кольцевой нагреваемой зоны, а второй - на внутренней границе 5той зоны.

Изобретение относится к турбо- насосостроению и позволяет попысить точность ис1штаний и снизить энергозатраты. Стенд состонт из привода.6 враЕцения испытуемого диска 5, индуктора 4 с источником 3 питания, механизма 10 регулирования ипклоня индуктора 4 н датчиков т-ры 7 и 8. Изменением угла наклона индуктора ( добиваются требуемого градиента т-ры по радиусу диска. Кольцевой индуктор имеет диаметр, равный nojiycyMTfe /ui. i- метров внешней и внутренней границ кольцевой нагреваемой зоны . Ось симметрии индуктора смещопп относительно оси вращения диска на половину ппфины кольцевой нагреваемой зоны. 2 з.п, ф-лы, 3 ил. с to с:

K,fifi

(Ри.3

Редактор М.Авакова

Составитель А.3осго.юв Техред М.Ходанич

Заказ 1101Тираж .Подписное

ВНШ5ПН Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж--35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предириятие5 г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор i Г,Решетник