Стенд для термоциклических и разгонных испытаний дисков турбоагрегатов Советский патент 1989 года по МПК G01M15/00 

цзиг. 1

с первого выхода программного задат- чика 8 и выходного сигнала первого датчика 3 т-ры диска. Второй блок 9 управления воздействует на второй механизм 22 Наклона И, поддерживая равенство сигналов с второго выхода программного задатчика 8 и с выхода второго датчика 4 т-ры диска. При изменении заданного градиента т-ры диска 1 компаратор 13 изменяет состояние первого 14, второго 15, третьего 16, четвертого 17, пятого 18 и шестого 19 ключей, второй блок 9 управления через второй механизм 22 наклона И поддерживает зазор между И 5 и диском 1 на внутренней границе зоны нагрева минимальным. Заданная т-ра диска на внутренней границе зоны нагрева поддерживается источником 7 питания по сигналу первого блока 6 управления, а первый механизм 10 наклона И по сигналу третьего блока 21 управления увеличивает зазор между И 5 и диском 1 на внешней границе кольцевой зоны нагрева и поддерживает за счет этого заданную т-ру внешней границы кольцевой зоны нагрева. Такое, выполнение устройства позволяет независимо регулировать величину зазора И 5 и диска 1 на внешней и внутренней границах кольцевой зоны нагрева, повътая точность поддержания заданных т-р нагрева, и изменять знак градиента т-р внешней и внутренней границ кольцевой зоны нагрева диска 1. 2 ил.

Изобретение позволяет повысить точность и расширить функциональные возможности стенда за счет изменения градиента температур диска на внешней и внутренней границах кольцевой зоны нагрева. При поддержании т-ры диска на внешней границе кольцевой зоны нагрева выше т-ры на внутренней границе кольцевой зоны нагрева диска третий блок 21 управления по сигналу источника 20 постоянного смещенияформирует сигнал на первый механизм 10 наклона индуктора (И), поддерживающий зазор между И 5 и диском 1 на внешней границе кольцевой зоны нагрева минимальным. Первый блок 6 управления действует на источник 7 питания, под- держипая равенство сигнала задания i (Л 1 СП X)

1

Изобретение относится к испытани- ям двигателей, в частности к устройствам термоциклических и разгонных испытаний дисков турбоагрегатов,.

Целью изобретения является повы- .шение точности и расширение функциональных возможностей.

На фиг.Л представлена функциональная схема стенда для термоциклических и разгонных испытаний дисков турбоагрегатов; на фиг. 2 - заданные зависимости температур диска на внешней и внутренней границах кольцевой зоны нагрева во время испытаний.

Стенд дпя термоциклических и раз- гонных испытаний дисков турбоагрегатов содержит соединенный с диском 1 привод 2 вращения, первый 3 и второ 4 датчики температуры диска, установленные соответственно на внешней и внутренней границах кольцевой зоны нагрева диска, индуктор 5, установленный над кольцевой зоной нагрева диска и связанный входом с выходом первого блока 6 управления через ис- точник 7 питания, программный задат- чик 8, второй блок 9 управления и первьй механизм 10 регулирования наклона индуктора. Дополнительно стенд содержит первый 11 и второй 12 сумма торы, компаратор 13, первьй 14, второй 15, третий 16, четвертый 17, пятый 18 и шестой 19 ключи, источник

20постоянного смещения, третий блок

21управления и второй механизм 22 регулирования наклона индуктора. При этом первый cyfviMaTop 11 первым и вторым входами соединен соответственно с первым выходом программного задатчика 8 и выходом первого датчика 3 температуры диска, а выходом - через первый ключ 14 с входом первого блока 6 управления и через второй ключ 15 с первым входом третьего блока 21 управления, подключенного выходом к входу первого механизма 10 регулирования наклона индуктора. Второй сумматор 12 первым и вторым входами связан соответственно с вторым выходом программного задатчика 8 и с выходом второго датчика 4 температуры диска,

а выходом - через третий ключ 16 с входом второго блока 9 управления, выходом соединенного с входом второго механизма 22 регулирования наклона индуктора; и через четвертый ключ 17 с входом первого блока 6 управления. Источник 20 постоянного смещения выходом подключен через пятый ключ 18 к второму входу третьего блока 21 управления и через шестой ключ 19 к входу второго блока 9 управления. Компаратор 13 первым и вторым входами соединен с соответствующими выхода31Д

ми программного задатчика 8, а выходом - с управляющими входами первого

14,второго 15, третьего 16, четвертого 17, пятого 18 и шестого 19 ключей. Первый 10 и второй 22 механизмы регулирования наклона индуктора связаны с индуктором 5 соответственно в точках над внешней и внутренней гранцами кольцевой зоны нагрева диска. Первый 14, третий 16 и пятый 18 ключи - нормально-замкнутые, а второй

15,четвертый 17 и шестой 19 ключи- нормально-разомкнутые. Источник 20 постоянного смещения выполнен, напри мер, как источник постоянного напряжения или тока.

Стенд для термопиклических и разгонных испытаний дисков турбоагрегатов работает следующим образом.

В процессе испытаний реализуются заданные зависимости температур Т диска на внешней ( точка А) и внутренней (точка в) границах кольцевой зоны нагрева диска, соответственно кривые о и 5.

На участке О- С программы температура точки А выше, чем температура точки В. Сигналы с выхода програм- много задатчика 8 воздействуют на компаратор 13 таким образом, что последний формирует нулевой сигнал, замыкая первьй 14, третий 16 и пятый 18 ключи и размыкая второй 15, чет- вертый 17 и шестой 19 ключи. В резултате этого на вход первого блока 6 управления с выхода первого .сумматора 11 через первый ключ 14 воздействует сигнал, равный разности между сигналом задания, поступающего с первого выхода программного задатчика 8 и сигналом с выхода первого датчика 3 температуры диска. Первый блок 6 управления формирует сигнал, пропор- циональный этой разности, который воздействует на источник 7 питания, обеспечивающий подачу на индуктор 5 уровня мощности, соответствующего заданной температуре диска в точке А Одновременно на вход третьего блока 21 управления через пятый ключ 18 воздействует сигнал с выхода источника 20 постоянного смещения, в результате чего третий блок 21 управ- ления формирует сигнал, воздействующий на первый механизм 10 наклона индуктора таким образом, }1тобы зазор между индуктором и диском в этой

14

точке, т.е. в точке А, был минимальным. Кроме того, через третий ключ 16 на вход второго блока 9 уп- равления с выхода второго сумматора 12 воздействует сигнал, равный разности между сигналами задания температуры, поступающего с второго выхода программного задатчика 8 и сигналом с выхода второго датчика 4 температуры диска, второй блок 9 управления формирует сигнал, пропорцио- нальный этой разности, которьй воздействует на второй механизм 22.наклона индуктора, изменяя положение индуктора 5 относительно диска 1 таким образом, чтобы температура диска 1 в точке В бьша равна заданной.

В момент времени г градиент температуры диска 1 меняет знак,при этом компаратор 13 формирует единичный сигнал, который размыкает первый 14, третий 16 и пятый 18 ключи и замыкает второй 15, четвертый 17 и шестой 19 ключи. При этом сигнал с выхода источника 20 постоянного смещения через шестой ключ 19 воздействуе на второй блок 9 управления, который формирует сигнал управления, воздей- ствуюцо й на второй механизм 22 наклона индуктора таким образом, что последний перемещает индуктор 5 в положение, соответствующее минимальному зазору между индуктором и диском в точке Б, где температура максимальна Сигнал с выхода второго сумматора 12 через четвертьй ключ 17 воздействует на первый блок 6 управления, который формирует сигнал, воздействующий на источник 7 питания таким образом, чтобы последний обеспечил подачу на индуктор 5 мощности, соответствующей заданной максимальной температуре диска 1 в точке В.

Одновременно сигнал с выхода первого сумматора 11 через второй ключ 15 воздействует на третий блок 21 управления, который формирует сигнал, воздействующий на первый механизм 10 наклона индуктора, таким образом, что последний перемещает индуктор 5, увеличивая зазор между индуктором 5 и диском 1 в точке А, где температура диска 1 минимальна. Наклон индуктора 5 относительно плоскости диска приводит к перераспределению электромагнитной, а следовательно, и тепловой мощности по радиусу диска 1-так, что большая часть греющей мощности

выделяется в области диска 1, где зазор минимальный (т.е. в данном случае в точке в). Перепад температур по радиусу диска 1 обеспечивается как . за счет перераспределения греющей мощности, так и за счет изменения условий теплообмена между диском и окружающей средой.

14568146

наклона индуктора, чтобы поддерживать температуру диска 1 в точке А на заданном программой уровне.

Далее работа стенда происходит аналогичным образом.

Г

С момента L I до L градиент температуры от точки В к точке А увеличивается. При этом положение индуктора 5 в точке В фиксируется с помощью второго механизма 22 наклона инФормула изобретения

10Стенд для термоциклических и разroHfbix испытаний дисков турбоагрегатов, содержащий соединенные с диском привод вращения, первьй и второй датчики температуры диска, установлендуктора, обеспечивая минимально допу- 15 ные соответственно на внешней и внут- стимый зазор.. ренней границах кольцевой зоны наСигнал с -выхода второго сумматора 12 через четвертьй ключ 17 воздейстгрева диска, индуктор, установленный над кольцевой зоной нагрева диска и связанный входом с выходом пер- который формирует сигнал, воздейству- о вого блока управления через источник ющий на источник 7 питания для под-питания-, программный задатчик, втовует на первый блок 6 управления.

держания в точке В заданной программной температуры. Одновременно сигна с выхода первого сумматора 11 через второй ключ 15 воздействует на третий блок 21. управления, который формирует сигнал, воздействующий на новый механизм 10 наклона индуктора, который поднимает соответствующий край,индуктора 5, увеличивая зазор между индуктором 5 и диском 1 в точке А. При этом- уменьшается электромагнитная мощность, передаваемая в диск 1 в этой точке. Далее, с момента С, до момента ( градиент; остается постоянным. Первый механизм 10 наклона индуктора под действием сигнала с выхода третьего блока 21 управления уменьшает , опуская

низма регулирования наклона индуктора, второй сумматор первым и вторым входами связан соответственно с вторым выходом программного задатчика

край индуктора над точкой А, поддер- 40 ного выходом к входу, первого меха- живая температуру в этой точке на заданном уровне,

С момента до момента lii градиент температуры уменьшается. Однако, так как по-прежнему абсолютное задан- 45 выходом второго датчика темпера- ное значение температуры диска 1 в точке В остается больше, чем в точке А, сигнал с выхода второго сумматора 12 через четвертьй ключ 17 воздействует на первьй блок 6 . gg ния, которьй в свою очередь воздействует на источник 7 питания, поддерживая температуру диска 1 в точке В в соответствии с заданной программой.

туры диска, а выходом через третий ключ - с входом второго блока управления , .выходом соединенного с входом второго механизма регулирования наклона индуктора, и через четвертый ключ - с входом первого блока управления, источник постоянного смещения выходом подключен через пятый ключ к второму входу третьего блока управВ то же время сигнал с выхода пер- 55 ления и через шестой ключ к входу вого сумматора 11 воздействует через второго блока управления, компаратор второй ключ 15 на третий блок 21 уп- первым и вторым входами соединен с равления и последний формирует сигнал, соответствующими выходами програм- воздействукядий на первый механизм 10 много задатчика, а выходом - с управ . Формула изобретения

10Стенд для термоциклических и разroHfbix испытаний дисков турбоагрегатов, содержащий соединенные с диском привод вращения, первьй и второй датчики температуры диска, установленрой блок управления и первый механизм регулирования наклона индуктора, отличающийся тем, что, с

целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, он дополнительно содержит два сумматора, компаратор, шесть ключей, источник постоянного смещения, третий блок управления и второй механизм регулирования наклона индуктора, при этом первый сумматор первым и вторым входами соединен соответственно с первым выходом программного задатчика и выходом первого датчика температуры диска, а выходом через первый ключ - с входом первого блока управления и через второй ключ - с первым входом третьего блока управления, подключеннизма регулирования наклона индуктора, второй сумматор первым и вторым входами связан соответственно с вторым выходом программного задатчика

ного выходом к входу, первого меха-

выходом второго датчика темпера-

выходом второго датчика темпера-

туры диска, а выходом через третий ключ - с входом второго блока управления , .выходом соединенного с входом второго механизма регулирования наклона индуктора, и через четвертый ключ - с входом первого блока управления, источник постоянного смещения выходом подключен через пятый ключ к второму входу третьего блока управляющими входами всех ключей, кроме того, первый и второй мexaниз ы регулирования наклона индуктора связа14568148

ны с индуктором соответственно в точках над внешней и внутренней границами кольцевой зоны нагрева диска.

Г, г/г/

фиг. 2.