СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ КРЫЛЬЧАТЫХ ДВИЖИТЕЛЕЙ Советский патент 1964 года по МПК B63H1/10 G01M10/00 

В настоящее время крыльчатые движнтели испытываются на судах в процессе эксплуатации. Этому предшествует проверка их на холостом ходу, т. е. без нагрузки, на месте их изготовления.

Известные для этой цели стенды выполнены в виде баков, заполняемых водой под давлением для проверки герметичности уплотнений испытуемого движителя во время его холостой обкатки. Недостатком таких стендов является то, что на них нельзя создать равномерное нагружение лопастей движителя, имитирующего полную нагрузку при работе движителей в натурных условиях.

Целью изобретения было создание универсального стенда для испытаний крыльчатых двинсителей под полной нагрузкой, включающей крутящий момент, упор и скручивающие моменты на лопастях. Это достигнуто применением в конструкции стенда механических и инерционных нагружателей, имитирующих указанную внещнюю нагрузку.

Стенд выполнен в виде бака, заполняемого при испытаниях водой под давлением, и системы нагружения лопастей движителя круг тящнм моментом по замкнутому циклу, включающей упорный полый барабан с радиальными пазами, в которых установлены обоймы для крепления лопастей движителей различных типоразмеров. Лопасти движителя нагружаются усилиями, имитирующими упор, с помощью системы гидроцилиндров, размещенных внутри упорного барабана попарно во взаимно перпендикулярных направлениях и воздействующих через него на лопасти движителя.

Для автоматизации процесса пагружения движителя крутящим моментом и упором в зависимости от положения органов дистанционного управления движителем использован следящий гидравлический привод.

На фиг. 1 схематически изображен стенд для испытаний крыльчатых движителей, вид сбоку; на фиг. 2 - гидравлический привод стенда.

Для нагружения испытуемого движителя крутящим моментом .применена замкнутая система, состоящая из силовых узлов движителя /, передающих вращение, конического редуктора 2 стенда, нагружателя 3 по крутящему моменту, цилиндрического редуктора 4 стенда, компенсируюндей муфты 5, упорного барабана 6 и валов, соединяющих неречисленные узлы.

В конструкции конического редуктора 2 предусмотрены сменные колеса для согласования передаточного числа редукторов стенда с редуктором крыльчатого движителя.

ми зубьями, по которым перемещается с помощью сервомотора 7 зубчатая обойма, имеющая на внутренней поверхности аналогичные зубья. При перемещении обоймы зубчатые венцы вследствие наклона зубьев поворачиваются в противоположные стороны, вызывая закручивание валов. Упругие силы деформации валов вызывают появление в замкнутой системе крутящего момента. Величина и направление его соответствуют перемещению зубчатой обоймы.

Сила упора, приложенная к движителю, создается при помощи четырех гидроцилиндров 5, Из них два установлены в продольной плоскости движителя и два - в поперечной. Подавая в каждый гидроцилиндр определенное давление, можно менять силу упора по величине и направлению.

Поршни гидроцилиндров через сферический роликоподшипник 9 передают давление на центральный вал JO упорного барабана 6. С упорного барабана давление передается либо на фальшлопасти 11, представляющие собой круглые валы, либо на штатные лопасти движителя. Вал цилиндрического редуктора 4 силу упора не воспринимает, так как отделен от вала барабана 6 комяенсирующей муфтой 5.

Внешние нагрузки на лопастях (или фальшлопастях) представлены окружными усилиями от крутящего момента, усилиями от упора, скручивающими моментами, которые создаются инерционными нагружателями 12, установленными на лопастях (или фальшлопастях).

Инерционные нагружателн 12 представляют собой цилиндрические грз-зы, центр тяжести которых смещен относительно оси вращения. Момент инерции и масса груза подбираются таким образом, чтобы график изменения скручивающего момента на лопасти (или фальшлопасти) за время ее одного оборота вместе с ротором соответствовал аналогичному графику изменения момента в натурных условиях.

Стенд выполнен в виде бака 13, заполненного на время испытаний водой под давлением. Бачок 14 служит для создания гидростатического давления, соответствующего натурным условиям и необходимого для испытания герметичности уплотнений движителя.

Основным преимуществам рассматриваемого стенда является возможность испытания крыльчатых движителей под 100%-ной нагрузкой при затрате мощности на привод, составляющей около 40% номинальной. Это объясняется тем, что мощность приводного двигателя 15 расходуется только на восполнение потерь от трения в механизмах стенда и движителя, в то время как основная нагрузка создается нагружателями.

Система управления нагружателями служит для согласованной работы нагружателей по упору и крутящему момент}-, а также для их связи с системой управления движителем на стенде.

От насоса высокого давления 16 (см. фиг. 2) масло через клананы отбора 17 поступает в гидроцилиндры 8 нагружателя по упору, а затем через регулировочные клапаны 18 - на слив. Путем изменения расхода масла, протекающего через регулировочные клапаны 18, может изменяться давление в этих гидроцилиндрах.

Штоки 19 регулировочных клапанов через систему тяг соединены с сельсинами-исполнителями 20, отбирающими сигнал от системы электродистанционного управления движителем.

Через передающий кулачковый механизм 2/ сельсины-исполнители 20 воздействуют также и на валик 22 привода сервомотора нагружателя по крутящему моменту. Это необходимо для того, чтобы при перекладках и реверсах крутящий момент синхронно менялся от максимального значения до минимального и снова до максимального.

Предмет изобретения

1.Стенд для иснытаний крыльчатых движителей, выполненный в виде бака, заполняемого водой под давлением, и системы нагружения движителя крутящим моментом по замкнутому циклу, включающей электропривод и нагружатель-торсион, отличающийся тем, что, с целью равномерного нагружения лопастей движителя усилием от крутящего момента, в систему нагружения по замкнутому циклу включен унарный полый барабан, имеющий по периферии радиальные назы, в которых установлены обоймы для крепления лопастей движителей различных типоразмеров.

2.Стенд но п. 1, отличающийся тем, что, с целью создания усилий, имитирующих зпор, внутри упорного барабана Зстановлены гидроцилиндры, размещенные попарно во взаимно перпендикулярных направлениях и воздействующие через барабан на лопасти движителя.

3.Стенд по пп. 1, 2, отличающийся тем, что для автоматизации процесса нагружения двиЖителя крутящим моментом и упором нагружатель-торсион связан со следящим гидравлическим приводом, регулирующим процесс нагружения в зависимости от положения органов дистанционного управления движителем.

(.„:jP y JTiiS::-

/ 3jr :| 1 , I P i

-Ш LJ ; L.i,.J L.JУЬ11

..qnTZ . - .-M- .i,i:MZiEE fJi lM ;teLii:-;::;:: iyt I Ljil ,

/ / -J .-i / -Л ;t-iT-J-r--;-

li .,

/iflaa

. X 2/7

-w Ш

«E:S