Устройство для испытания газового редуктора Советский патент 1980 года по МПК G05D16/00 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при испытаниях систем регулирования давления.

Р1звестны устройства для испытаний си-i стем регулирования давления различных газов на сжатом воздухе, содержащие источник сжатого воздуха, индикатор давления и расходную шайбу. В процессе испытаний оценивается точность регулирования выходного давления и устойчивость функционирования системы (проверяется отсутствие автоколебаний). Испытания проводятся на воздухе, как на самой дешевой среде 1.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для испытания тазового редуктора, содержащее источник сжатого воздуха, подключенньш к входному патрубку испытуемого газового редуктора, выходной патрубок которого соединен с индикатором давлениям расходной шайбой. Параметры устройства соответствуют наихудшему из практически возможных случаев в смысле опасности возникновения автоколебаний. При этом замена гелия сжатым воздухом основана на идентичности характеристик точности регулирования выходного давления на обоих рабочих телах 2.

Однако замена гелия сжатым вбздухом, обладающим другими теплофизическими свойствами,чем гелий, не влияя практически на точность регулирования выходного давления, существенно изменяет его динамические свойства. Например, в редукторе, устойчиво работающем на воздухе, могут возникнуть автоколебания при работе на гелии. В связ1И с этим по результатам

10 испытаний на сжатом воздухе гелиевых редукторов давления без коррекции испытательного устройства можно сделать ошибочный вывод о работоспособности редуктора на гелии.

15

Целью изобретения является повышение точности работы устройства.

Эта цель достигается тем, что в предложенном параллельно испытуемому, газовому редуктору подключен корректирующий редуктор, параметры которого опреде20лены по соотнощениям

J .,fe,,..

b- k,k,yK,

25 n, :

12 2,

24840 b РвхЗ.э И-1,4 - 2780D S,fe 30hr,,

а величина отверстия расходной шайбы о.пределена из соотношения

Si k.,k,.,VR. . S, йЛ, .

де bi, bz см

периметры седла испытуемого и корректирующего редукторов; b 4 bi + &2;

I, и Tji, т)2 кПсм - усилие предварительного поджатия и жесткости пружин испытуемого и корректируюш.его редукторов;

i, kz, оь ko2, R:, t см1кГ . град. - показатель адиабаты, термодинамический коэффициент, газовая постоянная рабочего газа и воздуха соответственнр;

в1С) н кГ/см - входное и выходное давление;

- площадь чувствительного элемента корректирующего редуктора;

кГ сек/см - коэффициент трения подвижных частей корректирующего редуктора о его неподвижные части;

кГ ( - приведенная масса чувствительного элемента, клапана и пружины корректирующего редуктора;

W см объем полости низкого давления до расходной шайбы; 5ь 52 см

- величина отверстия расходной шайбы при испытаниях на газе и сжатом воздухе соответственно.

Испытуемый и корректирующий редукторы представляют собой единую систему регулирования давления, так как на них действует давление газа из общей,полости низкого давления. Введение корректирующего редуктора служит для компенсации изменений динамических свойств испытуемой системы, вызванных заменой газа (например, гелия) сжатым воздухом- (менее «подвижным, чем гелий). При этом корректирующий редуктор уменьшает инерционность процессов в полости выходного давления во столько раз, во сколько она уменьшилась при замене гелия сжатым воздухом. Чтобы обеспечить такую компенсацию и при этом ве изменить характеристики точности, параметры корректирующего редуктора вьь бирают по указанным выще зависимостям. Кроме того, величина отверстия расходной щайбы устройства должна обеспечивать расход сжатого воздуха из полости выходного давления, эквивалентный расходу газа (например, гелия), из той же системы.

° На чертеже изображена принципиальная схема устройства для испытания газового . редуктора.

Устройство содержит источник сжатого 5 воздуха /, подключенный к входному патрубку 2 испытуемого газового редуктора 3, выходной патрубок 4 которого соединен с индикатором давления 5 и с р асходной шайбой 6, корректирующий редуктор 7, подключенный параллельно редуктору 3, и запорные элементь 5 и 9.

Устройстйо работает следующим, образом.

Сжатый воздух от источника / подается к редукторам. Полость выходного давления заполняется через редукторы 5 и 7. Расходная щайба 6 имитирует расход газа на потребителе Если редуктор 3 устойчив, в системе автоколебания не возникают, и осуществляется индикация выходного давления. Если редуктор, 3 неустойчив, то в системе возникают автоколебания. Испытания прекращаются, и редуктор возвращается на сборку. Испытания на воздухе газовых редукторов давления проводятся в той же последовательности, что и испытания на газе. Использование устройства позволяет при испытаниях на сжатом воздухе газовых (например, гелиевых) редукторов давлени-я получить достоверную информацию не только о точности регулирования редуктором выходного давления в установивщихся раV бочих режимах, но и его динамических свойствах (качестве пе 5еходных процессов, 5 отсутствии автоколебаний), имеющих., место при эксплуатации на гелии.

Формула изобретения

0 Устройство для испытания газового редуктора, содержащее источник сжатого воздуха, подключенный к входному патрубку испытуемого газового редуктора, выходной патрубок которого соединен с индика-5 тором давления и с расходной шайбой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в нем параллельно испытуемому газовому редуктору подключен корректирующий редуктор, параметры которого определены по соотнощениям

.YR-

b

,

24840Ь -1,4Рн5.и - hi,W .

60 а величина отверстия расходной шайбы определена из соотношения

Si feafep.,/./., 5.3 ,yR,

где bi, ii2 см - периметры седла испытуемого и корректирующего редукторов; b b + , + 62;

f, р2 «л и , кГ/сж - усилия првд- 5 варительного поджатия жесткости пружин испытуемого и корректирующего редукторов;

k, k, koi, kQ2, Rb R-2. {кГ см/кГ град. -- 10 показатель адиабаты, термодинамический коэффициент, газовая постоянная рабочего газа и воздуха соответственно;15

) н кГ/см - входное и выходное давление;

- площадь чувстви,тельного элемента корректирующего редуктора; 20

кГ сек1см - коэффициент трения подвижных частей корректирующего редуктора о его неподвижные части;

кГ - приведенная масса чувствительного элемента, ч клапана и пружинь корректирующего редуктора; см - объем полости низкого давления до .расходной шайбы;

Si, 82 tcл - величины отверстий расходной шайбы при испытаниях на газе и на сжатом воздухе соответст, венно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Дейкун В. К. Динамические характеристики газовых редукторов давления. Труды ВНИИАВТОГЕНМАШ, . вып. XV, с. 138-ШО, М., 1968.

2.Редуктор АР-054. Технические условия АР-054 ТУ, лит. О, КБА, Ковров. 1970

(прототип).