В ГГ Т Б Советский патент 1973 года по МПК E21C37/16 E21B7/14 

1

Изобретение относится к термическому разрушению горных пород и рекомендуется для исследования силовых параметров газового потока огнеструйных горелок.

Известны стенды для определения давления факела огнеструйных горелок, содержащие преграду, имеющую приемную пластину и основание, между которыми образованы каналы для пропуска охлаждающей воды, пьезоэлектрические датчики давления с волноводами, размещенные в преграде, и регистрирующую аппаратуру.

Недостатками таких стендов являются неодинаковые температурные условия при размещении в них нескольких датчиков и отсутствие согласованности в работе преграды с горелкой, что значительно снижает точность измерений.

Предлагаемый стиль отличается от известных тем, что в преграде выполнен центральный канал, сообщенный со свежей струей охлаждающей воды и с каналами для пропуска охлаждающей воды, а датчики установлены в этом центральном канале, причем их волноводы выведены через приемную пластину на один с ней уровень. Преграда может быть снабжена Г-образным кронщтейном для ее крепления на исследуемой горелке, в который встроено поворотное устройство. Это повышает точность измерений.

На фиг. 1 изображен предлагаемый стенд;

на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на

фиг. 3 - пьезоэлектрический датчик давления.

Стенд состоит из охлаждаемой преграды /,

подвижных кронщтейнов 2, поворотной трубы 3 и неподвижного кронщтейна 4 с разъемной втулкой 5 для крепления на огнеструйной горелке 6. На неподвижном кронщтейне 4 расположен реверсивный микроэлектродвигатель 7 с редуктором и зубчатым колесом 8, входящим в зацепление с другим зубчатым колесом 9, которое жестко соединено с поворотной втулкой 10. Поворотная втулка фиксируется на поворотной трубе тремя винтами

//ив нижней своей части имеет вырез, ограничивающий поворот втулки с трубой до строго определенного положения.

По обеим сторонам выреза размещены микропереключатели 12 и 13. Вода в преграду

подается по щлангу 14 через отверстие 15, а выходит через два отверстия 16. Давление измеряется датчиками 17.

Пьезоэлектрический датчик давления 17 состоит из пьезокерамического элемент,а 18

(марки ЦТС), спаянного с нижним электродом 19 и верхним электродо.м-волноводом 20, корпуса датчика 21, фторопластового стаканчика 22, резинового кольца 23 и электрических проводников 24, соединяю1цих волновод

с экраном вибростойкого кабеля 25. Волновод

свободно, без трения входит во втулку 26 и выступает из нее на уровне приемной пластины 27. Антивибрационные коаксиальные кабели от датчиков размещаются в общем кожухе 28.

Стенд работает следующим образом.

Посредством разъемной втулки 5 стенд крепится на огнеструйной горелке 6. Вывинчиваются винты 11, и преграда / с датчиками 17 путем вертикального перемещения поворотной трубы 3 во втулке неподвижного кронштейна устанавливается на необходимом расстоянии от среза сопла горелки. Перемещением преграды / в направляющих подвижного кронщтейна 2 совмещаются оси центрального датчика в горелки. Перед запуском огнеструйной горелки 6 и установлением нужного режима ее работы включается микроэлектродвигатель 7, который через зубчатую пару колес (9 и Р и поворотную втулку 10 поворачивает преграду / на 90° и выводит ее из-под горелки. Выключение мнкроэлектродвигателя 7 происходит автоматически при упоре микропереключателя 13 в неподвижный кропщтейн 4. Затем по щлангу 14 в преграду / подается охлаждающая вода. Установив нужный режим работы огнеструйной горелки 6, включают микроэлектродвигатель 7, и охлаждаемая преграда / с датчиками 17 поворачивается под факел до упора микропереключателя 12 в неподвижный кронщтейн 4. При этом выключается микроэлектродвигатель 7, и преграда / останавливается точно иод центром огнеструйной горелки 6. Одновременно с выключением микроэлектродвигателя 7 микропереключатель 12 включает осциллограф. Скорость ввода преграды / с датчиками 17 в факел регулируется напряжением, подавае.мым на микроэлектродвигатель 7 и подбором передаточной зубчатой пары 8 и 9.

Информация о давлении факела в пятне растекания через волноводы 20 поступает в пьсзокерамический элемент 18 и снимается с его обкладок электродом 19 и волноводом 20 и по вибростойким кабелям 25 поступает на регистрирующую аипаратуру. От воздействия

акустических волн и вибрации пьезокерамйческий элемент 18 защищен фторопластовым стаканчиком 22 и резиновым кольцом 23. В случае возникновения температурных деформаций приемного торца волновода 20 резиновое кольцо 23 и свободное на защемленное размещение торца волновода комненсирует их и не допустит искажения поступающей к иьезопреобразователю информации.

Охлаждающая вода по шлангу 14 с вибростойкими кабелями 25 поступает в общий кожух 28, откуда через отверстие 15 - в центральную канавку с датчиками 17. По центральной канавке нроходит весь охлаждающий

поток воды, и температура ее на выходе из канавки изменяется на 5ч-б°С. Основания волноводов 20 имеют ту же темнературу, что и вода в общем кожухе 28. Приемный торец волновода 20 на глубине мм по оси црогревается до .

Таким образом датчики /7 работают в самом благоприятном температурном режиме. Отработанная вода удаляется через отверстия 16.

Предмет изобретения

1.Стеид для определения давления факела огнеструйных горелок, содержащий иреграду,

имеющую приемную пластину и основание, между которыми образованы каналы для пропуска охлаждающей воды, пьезоэлектрические датчики давления с волноводами, размещенные в преграде, и регистрирующую апиаратуру, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений, в преграде выполнен центральный канал, сообщенный со свежей струей охлаждающей воды и с каналами для пропуска охлаждающей воды, а датчики

установлены в этом центральном канале, причем их волноводы выведены через приемную пластину на одии с исй уровень.

2.Стенд по п. 1, отличающийся тем, что преграда снабжена Г-образным кронщтейном

для ее крепления па исследуемой горелке, в который встроено поворотное устройство.

Фиг. 2

ч-ггд/

.,