RU77430U1 - AUTOMATED UNIVERSAL STAND FOR TESTS OF PETAL GAS-DYNAMIC SUPPORTS - Google Patents
AUTOMATED UNIVERSAL STAND FOR TESTS OF PETAL GAS-DYNAMIC SUPPORTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU77430U1 RU77430U1 RU2008117088/22U RU2008117088U RU77430U1 RU 77430 U1 RU77430 U1 RU 77430U1 RU 2008117088/22 U RU2008117088/22 U RU 2008117088/22U RU 2008117088 U RU2008117088 U RU 2008117088U RU 77430 U1 RU77430 U1 RU 77430U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- pressure
- dynamic supports
- petal
- gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к испытательному оборудованию, используемому для проведения исследований характеристик лепестковых газодинамических опор.The utility model relates to test equipment used to conduct studies of the characteristics of petal gas-dynamic supports.
Задачей полезной модели является создание автоматизированного универсального стенда для испытаний лепестковых газодинамических опор, который будет использоваться в линии контроля качества изготовления лепестковых газодинамических опор.The objective of the utility model is to create an automated universal bench for testing petal gas-dynamic supports, which will be used in the quality control line for manufacturing petal gas-dynamic supports.
Указанная задача достигается тем, что в автоматизированном универсальном стенде для испытаний лепестковых газодинамических опор, содержащем установку для испытаний, включающую корпус, с размещенным в лепестковых газодинамических опорах ротором, на одном из торцов которого установлена турбина пневмопривода, а второй торец ротора выполнен в виде гладкого цилиндра нагрузочного устройства, в камере которого установлен датчик давления и емкостной датчик линейных перемещений, при этом со стороны турбины пневмопривода установлен тахометр, при этом ротор выполнен с центрально расположенной пятой, пневмопривод совмещен с устройством торможения, а лепестковые газодинамические опоры крепятся к корпусу посредством втулок, при этом датчик давления, емкостной датчик линейных перемещений и тахометр электрически связаны с аналоговыми входами платы ввода-вывода информации, а ее выходы электрически связаны со входами управления отсечного клапана, задатчика давления устройства торможения, задатчика давления пневмопривода и задатчика давления нагрузочного устройства, This task is achieved by the fact that in an automated universal bench for testing petal gas-dynamic supports, containing a test setup, including a housing, with a rotor placed in the petal gas-dynamic supports, a pneumatic drive turbine is installed on one of its ends, and the second end of the rotor is made in the form of a smooth cylinder load device, in the chamber of which a pressure sensor and a capacitive linear displacement sensor are installed, while a tachometer is installed from the side of the pneumatic drive turbine in this case, the rotor is made with a centrally located fifth, the pneumatic actuator is combined with the braking device, and the petal gas-dynamic supports are attached to the housing by bushings, while the pressure sensor, capacitive linear displacement sensor and tachometer are electrically connected to the analog inputs of the information input-output board, and the outputs are electrically connected to the control inputs of the shut-off valve, pressure regulator of the braking device, pressure regulator of the pneumatic actuator and pressure regulator of the load device,
причем плата ввода-вывода информации электрически связана с персональным компьютером.moreover, the input-output information board is electrically connected to a personal computer.
Description
Полезная модель относится к испытательному оборудованию, используемому для проведения исследований характеристик лепестковых газодинамических опор (далее по тексту ЛГО).The utility model relates to test equipment used to conduct studies of the characteristics of petal gas-dynamic supports (hereinafter referred to as LGO).
Из уровня техники известен стенд для испытаний ЛГО (Захарова Н.Е., Брагин А.Н. «Экспериментальные исследования упругой податливости лепестковых газодинамических подпятников», М.: Машиноведение №3, 1984 г., с.99-105), выбранный в качестве прототипа. Данный стенд содержит установку для испытаний, включающую корпус, с размещенным в лепестковых газодинамических опорах ротором, на одном из торцов которого установлена турбина пневмопривода, а второй торец ротора выполнен в виде гладкого цилиндра нагрузочного устройства, давление в камере которого измеряется манометром, перемещение ротора измеряется емкостным датчиком линейных перемещений, а со стороны турбины расположен индукционный датчик системы измерения частоты вращения ротора.The prior art test bench for LGO (Zakharova N.E., Bragin AN "Experimental studies of the elastic compliance of the petal gas-dynamic thrust bearings", Moscow: Engineering Science No. 3, 1984, p.99-105), selected in as a prototype. This stand contains a test setup, including a housing with a rotor located in the gas-lined gas-dynamic supports, on one of the ends of which a pneumatic drive turbine is installed, and the second end of the rotor is made in the form of a smooth cylinder of a loading device, the pressure in the chamber of which is measured by a manometer, the rotor movement is measured by capacitive linear displacement sensor, and on the turbine side there is an induction sensor of the rotor speed measuring system.
К недостаткам указанного стенда следует отнести:The disadvantages of this stand should include:
- несоответствие распределения масс ротора установки ротору турбомашины и, как следствие, несоответствие условий нагружения ЛГО в установке условиям нагружения в реальной турбомашине;- mismatch of the mass distribution of the installation rotor to the rotor of the turbomachine and, as a consequence, the discrepancy between the loading conditions of the LGO in the installation and the loading conditions in the real turbomachine;
- отсутствие устройства торможения и связанные с этим проблемы управления угловой скоростью ротора стенда;- the lack of braking devices and the associated problems of controlling the angular speed of the rotor of the stand;
- сбор информации при испытаниях не автоматизирован;- collection of information during testing is not automated;
- ручное управление устройством нагружения;- manual control of the loading device;
- обработка результатов измерений не автоматизирована.- processing of measurement results is not automated.
Задачей полезной модели является создание автоматизированного универсального стенда для испытаний лепестковых газодинамических опор, который будет использоваться в линии контроля качества изготовления лепестковых газодинамических опор.The objective of the utility model is to create an automated universal bench for testing petal gas-dynamic supports, which will be used in the quality control line for manufacturing petal gas-dynamic supports.
Указанная задача достигается тем, что в автоматизированном универсальном стенде для испытаний лепестковых газодинамических опор, содержащем установку для испытаний, включающую корпус, с размещенным в лепестковых газодинамических опорах ротором, на одном из торцов которого установлена турбина пневмопривода, а второй торец ротора выполнен в виде гладкого цилиндра нагрузочного устройства, в камере которого установлен датчик давления и емкостной датчик линейных перемещений, при этом со стороны турбины пневмопривода установлен тахометр, согласно полезной модели ротор выполнен с центрально расположенной пятой, пневмопривод совмещен с устройством торможения, а лепестковые газодинамические опоры крепятся к корпусу посредством втулок, при этом датчик давления, емкостной датчик линейных перемещений и тахометр электрически связаны с аналоговыми входами платы ввода-вывода информации, а ее выходы электрически связаны со входами управления отсечного клапана, задатчика давления устройства торможения, задатчика давления пневмопривода и задатчика давления нагрузочного устройства, причем плата ввода-вывода информации электрически связана с персональным компьютером.This task is achieved by the fact that in an automated universal bench for testing petal gas-dynamic supports, containing a test setup, including a housing, with a rotor located in the petal gas-dynamic supports, a pneumatic drive turbine is installed on one of its ends, and the second end of the rotor is made in the form of a smooth cylinder load device, in the chamber of which a pressure sensor and a capacitive linear displacement sensor are installed, while a tachometer is installed from the side of the pneumatic drive turbine , according to the utility model, the rotor is made with a centrally located fifth, the pneumatic actuator is combined with the braking device, and the petal gas-dynamic supports are attached to the housing by bushings, while the pressure sensor, capacitive linear displacement sensor and tachometer are electrically connected to the analog inputs of the information input-output board, and its outputs are electrically connected to the control inputs of the shut-off valve, pressure regulator of the braking device, pressure regulator of the pneumatic actuator and pressure regulator of the load device properties, and the input / output information board is electrically connected to a personal computer.
Выполнение ротора в стенде с центрально расположенной пятой необходимо для того, чтобы за счет изменения толщины и наружного диаметра пяты варьировать массу и момент инерции ротора стенда, так как при массогабаритной имитации ротора условия нагружения и работы ЛГО в стенде максимально приближены к условиям нагружения и работы ЛГО в турбомашине, для которой они предназначены.The execution of the rotor in a bench with a centrally located heel is necessary in order to vary the mass and moment of inertia of the rotor of the bench due to a change in the thickness and outer diameter of the heel, since in the case of mass-dimensional simulation of the rotor, the conditions of loading and operation of the LGO in the bench are as close as possible to the conditions of loading and operation of the LGO in the turbomachine for which they are intended.
Устройство торможения в стенде обеспечивает возможность лучшего управления угловой скоростью ротора, а также возможность реализации программного торможения ротора. Так как размещение тормозного колеса в роторе стенда представляется затруднительным, то роль тормозного колеса играет турбина пневмопривода.The braking device in the stand provides the ability to better control the angular speed of the rotor, as well as the ability to implement software braking of the rotor. Since the placement of the brake wheel in the rotor of the stand is difficult, the role of the brake wheel is played by a pneumatic drive turbine.
Втулки, посредством которых ЛГО крепятся к корпусу стенда, необходимы для обеспечения универсальности стенда для ряда типоразмеров ЛГО турбомашин малой и средней мощности.The bushings through which the LGO are attached to the bench body are necessary to ensure the versatility of the bench for a number of standard sizes of LGO turbomachines of small and medium power.
Применение датчика давления, емкостного датчика линейных перемещений и тахометра, имеющих электрический выход сигнала, обеспечивает увеличение скорости сбора данных при использовании в линии контроля качества изготовления лепестковых опор.The use of a pressure sensor, a capacitive linear displacement sensor and a tachometer with an electrical signal output provides an increase in the speed of data collection when using petal supports in the quality control line.
Применение платы ввода-вывода информации необходимо для сбора информации с датчика давления, емкостного датчика линейных перемещений и тахометра, а также для реализации управления пневмоприводом, устройством торможения, нагрузочным устройством и отсечным клапаном.The use of an information I / O board is necessary to collect information from a pressure sensor, a capacitive linear displacement sensor and a tachometer, as well as to implement control of a pneumatic actuator, a braking device, a loading device, and a shut-off valve.
Персональный компьютер необходим для сбора и обработки информации с платы ввода-вывода информации, а также для программного управления устройствами, подключенными к аналоговым выходам платы ввода-вывода информации.A personal computer is necessary for collecting and processing information from the information input-output board, as well as for software control of devices connected to the analog outputs of the information input-output board.
Конструктивное исполнение автоматизированного универсального стенда для испытаний лепестковых газодинамических опор показано на чертеже, где элементы стенда показаны схематично.The design of an automated universal bench for testing petal gas-dynamic supports is shown in the drawing, where the elements of the stand are shown schematically.
Гладкий цилиндрический вал 1, один конец которого выполнен плоским торцом, перпендикулярным к оси вращения, а на другом конце закреплена турбина 2 пневмопривода, гайка 3 и два симметрично расположенных штифта 4, посредством которых турбина 2 зафиксирована относительно вала 1 и вместе с центрально расположенной пятой 5 (далее по тексту пята 5) образуют ротор установки. Пята 5 насажена с натягом на вал 1 A smooth cylindrical shaft 1, one end of which is made with a flat end perpendicular to the axis of rotation, and a pneumatic drive turbine 2, a nut 3, and two symmetrically located pins 4 are fixed on the other end, by means of which the turbine 2 is fixed relative to the shaft 1 and together with the centrally located fifth 5 (hereinafter referred to as heel 5) form the rotor of the installation. Heel 5 is mounted with an interference fit on shaft 1
и позволяет приблизить массу и момент инерции ротора установки к ротору турбомашины.and allows you to bring the mass and moment of inertia of the rotor of the installation to the rotor of the turbomachine.
Ротор закреплен в двух лепестковых газодинамических подшипниках 6 и подпятниках 7, которые крепятся к состоящему из неподвижного основания 8 и фланца 9 корпусу установки посредством переходных втулок 10 и 11. К фланцу 9 крепится болтами 12 цилиндр нагрузочного устройства 13 (далее цилиндр 13), на внутренней поверхности которого выполнено бесконтактное лабиринтное уплотнение 14, а на конце установлены емкостной датчик линейных перемещений 15 и датчик давления 16. Крепление емкостного датчика линейных перемещений 15 позволяет смещать его в осевом направлении относительно цилиндра 13 и фиксировать положение. У основания цилиндра 13 предусмотрены отверстия для отвода воздуха.The rotor is fixed in two lobe gas-dynamic bearings 6 and thrust bearings 7, which are attached to the installation housing consisting of a stationary base 8 and flange 9 by means of adapter sleeves 10 and 11. The cylinder of the loading device 13 (hereinafter referred to as cylinder 13) is bolted to the flange 9 the surface of which has a non-contact labyrinth seal 14, and at the end there is a capacitive linear displacement sensor 15 and a pressure sensor 16. The fastening of the capacitive linear displacement sensor 15 allows it to be axially displaced by board relative to the cylinder 13 and fix the position. At the base of the cylinder 13, openings are provided for venting air.
Предварительный натяг в лепестковых газодинамических подпятниках 7 обеспечивается подбором ширины регулировочного кольца 17.The preload in the petal gas-dynamic thrust bearings 7 is provided by the selection of the width of the adjusting ring 17.
К основанию 8 крепится направляющий аппарат 18 пневмопривода, который также служит основанием для креплений 19 сменных разгонных сопел 20 и тормозных сопел 21. Крепления сопел позволяют регулировать их положение (как разгонных 20, так и тормозных 21). С другой стороны к основанию 8 болтами 22 крепится фланец 9.A guide device 18 of the pneumatic drive is attached to the base 8, which also serves as the basis for the fasteners 19 of the interchangeable accelerating nozzles 20 and the brake nozzles 21. The fastening of the nozzles allows you to adjust their position (both accelerating 20 and brake 21). On the other hand, a flange 9 is attached to the base 8 with bolts 22.
На торце гайки 3 приклеена метка, которую регистрирует оптический датчик цифрового стробоскопического тахометра 23, расположенный на небольшом расстоянии от метки. Емкостный датчик линейных перемещений 15, датчик давления 16 и тахометр 23 своими выходами электрически связаны с аналоговыми входами платы ввода-вывода информации 24, а ее аналоговые выходы соединены со входами управления задатчика давления 25, подводящего воздух в камеру нагрузочного устройства, и задатчиков давления 26 и 27, питающих воздухом через пневмомагистрали два разгонных сопла 20 и два тормозных сопла 21. Один цифровой выход платы ввода-вывода информации 24 соединен с отсечным клапаном 28.At the end of the nut 3, a mark is glued, which is recorded by the optical sensor of the digital stroboscopic tachometer 23, located at a small distance from the mark. The capacitive linear displacement sensor 15, the pressure sensor 16 and the tachometer 23 are electrically connected to the analog inputs of the information input-output board 24 by their outputs, and its analog outputs are connected to the control inputs of the pressure regulator 25, which supplies air to the chamber of the load device, and pressure regulators 26 and 27, supplying two accelerating nozzles 20 and two brake nozzles 21. Through one air line, one digital output of the information input-output board 24 is connected to the shut-off valve 28.
Кроме ресивера 29, фильтра 30, и компрессора 31 предусмотрен предохранительный спускной клапан 32.In addition to the receiver 29, the filter 30, and the compressor 31, a safety drain valve 32 is provided.
Платой ввода-вывода информации 24 управляет персональный компьютер 33 (далее по тексту ПК)The information input / output board 24 is controlled by a personal computer 33 (hereinafter referred to as the PC)
Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.
В основание 8 и фланец 9 корпуса установки крепят испытуемые ЛГО 6 и 7, закрепляют турбину 2 гайкой 3, надевается и фиксируется направляющий аппарат 18 пневмопривода, после чего основание 8 и фланец 9 скрепляются. Включается ПК 33, в постоянной памяти которого записана программа управления стендом, затем включается компрессор 31 и цепи электропитания контроллера емкостного датчика линейных перемещений 15, датчика давления 16, тахометра 23, а также задатчиков давления 25, 26, 27 и отсечного клапана 28 (на чертеже цепи электропитания не показаны).In the base 8 and flange 9 of the installation casing, the test subjects LGO 6 and 7 are fixed, the turbine 2 is fixed with a nut 3, the pneumatic drive guide apparatus 18 is put on and fixed, after which the base 8 and flange 9 are fastened. The PC 33 is turned on, in the permanent memory of which the stand control program is recorded, then the compressor 31 and the power supply circuit of the controller of the capacitive linear displacement sensor 15, pressure sensor 16, tachometer 23, as well as pressure adjusters 25, 26, 27 and shut-off valve 28 (in the drawing) are turned on power circuits not shown).
Программа на ПК 33 управляет напряжением на аналоговых и цифровых выходах платы ввода-вывода информации 24, а также считывает с нее значения напряжения на аналоговых входах.The program on PC 33 controls the voltage at the analog and digital outputs of the information input / output board 24, and also reads from it the voltage values at the analog inputs.
В режиме тестирования программа на ПК 33 сначала тестирует отклик платы ввода-вывода информации 24, в случае успешного теста (нулевые коды ошибок) цифровым выходом открывает отсечной клапан 28, потом плавно открывает задатчик давления 25 нагрузочного устройства на 5-10% от верхнего предела регулирования давления. Датчик давления 16 и емкостной датчик линейных перемещений 15 должны выдать сигналы давления в камере нагружения и линейного перемещения ротора. Величины сигналов сравниваются с одним или несколькими из предыдущих значений при запуске и, в зависимости от величин отклика, программа делает запись в файл протокола о работоспособности указанного задатчика давления и датчиков. Если сигналы с датчика давления 16 и емкостного датчика линейных перемещений 15 одновременно не изменяются (с учетом некоторого времени регулирования), то делается вывод о неработоспособности задатчика давления 25 нагрузочного устройства, In test mode, the program on PC 33 first tests the response of the information input / output board 24, in case of a successful test (zero error codes), opens the shut-off valve 28 with a digital output, then smoothly opens the pressure adjuster 25 of the load device by 5-10% of the upper control limit pressure. The pressure sensor 16 and the capacitive linear displacement sensor 15 should provide pressure signals in the loading chamber and the linear movement of the rotor. The values of the signals are compared with one or more of the previous values at startup and, depending on the values of the response, the program writes to the protocol file about the operability of the specified pressure transmitter and sensors. If the signals from the pressure sensor 16 and the capacitive linear displacement sensor 15 are not simultaneously changed (taking into account some control time), then a conclusion is made about the inoperability of the pressure setter 25 of the load device,
отсутствия в нем питания, повреждения линии управления или аналогового выхода платы ввода-вывода информации 24.lack of power in it, damage to the control line or analog output of the I / O board 24.
Затем подается сигнал управления на задатчик давления 26 на уровне 5-10% от максимального предела регулирования давления на его выходе и считывается отклик тахометра 23. В случае если посчитанный по сигналу с тахометра 23 угол поворота вала (интеграл по времени от угловой скорости) не отличается более чем на 10% от значения предыдущего запуска, то программа записывает в файл протокола новое значение угла и запись, что задатчик давления 26 работает корректно. Затем сигнал подается на задатчик давления 26 на уровне 15-20% максимального предела регулирования давления на его выходе, а на задатчик давления 27 на уровне 5-10% от максимального предела регулирования давления на его выходе и нарастает до значения, при котором скорость по тахометру станет близкой к нулю. Во время этого теста протоколируется сигнал с тахометра 23. Полученная зависимость скорости от времени, или в простом варианте интеграл от скорости сравнивается с предыдущими запусками, и, если взаимное отклонение этого значения или значений зависимости не превышает 5-10% от предыдущих, то это будет достаточным основанием для записи в файл протокола информации о корректной работе задатчика давления 27. В случае большего отличия двух и более точек указанной зависимости делается запись либо об отклонении (если оно укладывается в 15%), либо о некорректной работе задатчика давления 27 (при большем рассогласовании, чем 15%).Then, a control signal is supplied to the pressure adjuster 26 at a level of 5-10% of the maximum pressure control limit at its output and the response of the tachometer 23 is read. If the shaft rotation angle calculated by the signal from the tachometer 23 (the time integral of the angular velocity) does not differ more than 10% of the value of the previous run, the program writes to the log file the new angle value and the record that pressure setter 26 is working correctly. Then the signal is supplied to the pressure adjuster 26 at a level of 15-20% of the maximum pressure control limit at its output, and to the pressure control unit 27 at a level of 5-10% of the maximum pressure control limit at its output and increases to a value at which the tachometer speed will become close to zero. During this test, the signal from the tachometer is logged 23. The obtained dependence of speed on time, or in a simple version, the integral on speed is compared with previous runs, and if the mutual deviation of this value or the values of the dependence does not exceed 5-10% from the previous ones, then this will be a sufficient basis for recording information on the correct operation of the pressure setter in the log file 27. In the case of a greater difference between two or more points of the indicated dependence, either a deviation is recorded (if it fits within 15%), or rrektnoy the pressure set point 27 (at a greater mismatch than 15%).
В случае корректного результата тестов задатчиков давления, программа выдаст соответствующее сообщение и предложит варианты испытаний. В случае некорректной работы или отказа какого-либо из задатчиков давления или датчика, программа выводит пользователю файл протокола и ждет устранения неисправности (либо выключая плату ввода-вывода информации 24, либо подав сигнал управления для тестирования цепей неисправного задатчика давления, либо опрашивает соответствующее устройство, подключенное к аналоговому входу с периодом в одну секунду с In the case of a correct test result of pressure setters, the program will display a message and offer test options. In the event of a malfunction or failure of any of the pressure switches or sensors, the program displays a log file to the user and waits for the fault to be fixed (either by turning off the information input / output board 24, or by supplying a control signal for testing the circuits of the failed pressure switch, or interrogating the corresponding device, connected to an analog input with a period of one second with
звуковым сигналом для возможности проверки работоспособности аналоговых входов аналогово-цифрового преобразователя).sound signal for the possibility of checking the operability of the analog inputs of the analog-to-digital converter).
В режиме снятия статической характеристики отсечной клапан 28 открыт, а из задатчиков давления открывается только задатчик давления 25. В этом режиме программа линейно изменяет давление в камере нагрузочного устройства сигналом на задатчик давления 25, и опрашивает на каждом шаге изменения давления датчик давления 16 и емкостный датчик линейных перемещений 15. По площади сечения вала 1 в камере нагружения и измеренному датчиком давления 16 давлению программа рассчитывает осевую силу нагружения, а сигнал с емкостного датчика линейных перемещений 15 соответствует линейным перемещениям ротора. Полученная в результате измерений упругая статическая нагрузочная характеристика лепесткового газодинамического подпятника 7 записывается программой в файл и отображается на графике. Сигнал с емкостного датчика линейных перемещений 15 при нулевом избыточном давлении в камере нагрузочного устройства программа запоминает отдельно - это начальное положение в динамике будет смещено из-за осевой силы со стороны турбины.In the mode of taking the static characteristic, the shut-off valve 28 is open, and only the pressure adjuster 25 is opened from the pressure adjusters 25. In this mode, the program linearly changes the pressure in the chamber of the load device with a signal to the pressure adjuster 25, and polls at each step of the pressure change the pressure sensor 16 and the capacitive sensor linear displacement 15. Based on the cross-sectional area of the shaft 1 in the loading chamber and the pressure measured by the pressure sensor 16, the program calculates the axial loading force, and the signal from the capacitive linear displacement sensor Nij 15 corresponds to the linear displacement of the rotor. Obtained as a result of measurements, the elastic static load characteristic of the petal gas-dynamic thrust bearing 7 is recorded by the program in a file and displayed on the graph. The program remembers the signal from the capacitive linear displacement sensor 15 at zero overpressure in the chamber of the load device separately - this initial position in the dynamics will be shifted due to axial force from the turbine side.
В режиме программного разгона ротора увеличение скорости вращения ротора до скорости всплытия осуществляется за счет полного открывания задатчика давления 26. Такой резкий запуск необходим из требований температурного режима ЛГО, так как ЛГО до скорости всплытия работают как подшипники скольжения, за счет трения-скольжения вала о лепестки температура тонких лепестков может превысить предельное для износостойкого покрытия значение. В этом случае покрытие будет испорчено, трение резко возрастет и температура лепестков может увеличиться настолько, что произойдет сварка трением вала с лепестками и будут испорчены узлы ЛГО и ротор. Чтобы этого не происходило, разгон ротора до скорости всплытия должен происходить достаточно быстро, а значит, пусковой момент турбины должен быть максимально возможным.In the program rotor acceleration mode, an increase in the rotor speed to the ascent speed is achieved by fully opening the pressure adjuster 26. Such a sharp start is necessary from the requirements of the temperature conditions of the LHE, since the LHE operate as sliding bearings until the ascent speed due to friction-sliding of the shaft on the petals the temperature of the thin lobes may exceed the limit value for a wear-resistant coating. In this case, the coating will be damaged, the friction will increase sharply and the temperature of the petals can increase so much that friction welding of the shaft with the petals occurs and the LGO and rotor assemblies will be damaged. To prevent this from happening, acceleration of the rotor to the ascent speed should occur rather quickly, which means that the starting torque of the turbine should be as high as possible.
Угловая скорость ротора постоянно контролируется тахометром 23 и протоколируется программой от момента времени открытия задатчика давления 26. Компенсация осевой силы со стороны привода (турбины) постоянно контролируется емкостным датчиком линейных перемещений 15 и задатчиком давления 25 - сигнал на него формируется таким, чтобы избыточное давление компенсировало осевую силу со стороны турбины и ротор находился в положении, близком к замеренному в статике. Эта система регулирования продолжает работать, пока ротор не достигнет номинальной скорости, после чего сигнал управления на задатчик давления 25 фиксируется на постоянном уровне. Когда ротор достигнет величины 95-99% от нужной для испытаний угловой скорости, программа снизит сигнал управления на задатчик давления 26 до значения, при котором угловая скорость ротора не увеличивается.The angular speed of the rotor is constantly monitored by a tachometer 23 and is recorded by the program from the moment of opening the pressure setter 26. Compensation of the axial force from the drive (turbine) side is constantly controlled by a capacitive linear displacement sensor 15 and pressure setter 25 - a signal is generated on it so that the excess pressure compensates the axial force from the turbine side and the rotor was in a position close to that measured in statics. This control system continues to operate until the rotor reaches the rated speed, after which the control signal to the pressure adjuster 25 is fixed at a constant level. When the rotor reaches a value of 95-99% of the required angular velocity for testing, the program will reduce the control signal to the pressure setter 26 to a value at which the angular velocity of the rotor does not increase.
В случае превышения угловой скорости, программа управления включает тормозные сопла 21 задатчиком давления 27 и снижает угловую скорость ротора до значения, близкого к нужному для испытаний, после чего задатчик давления 27 закрывается. Сигнал на задатчик давления 26 при этом снижается на фиксированную небольшую величину. Если угловая скорость ротора вновь изменится, то задатчик давления 27 сработает так же. Такой итерационный процесс будет продолжается до тех пор, пока ротор не достигнет необходимой для испытаний скорости в пределах устанавливаемого допуска. После достижения ротором необходимого установившегося значения скорости программа управления стендом перейдет в режим испытаний нагрузочной характеристики (несущей способности) лепесткового газодинамического подпятника в динамике. В данном режиме в камере нагрузочного устройства за счет увеличения сигнала управления на задатчик давления 25 программа создает избыточное давление относительно уровня, который создается для компенсации осевой силы со стороны турбины в режиме программного разгона ротора. Давление в камере по программе увеличивается с определенным шагом, перемещения If the angular speed is exceeded, the control program includes the brake nozzles 21 by the pressure regulator 27 and reduces the angular velocity of the rotor to a value close to that required for testing, after which the pressure regulator 27 closes. The signal to the pressure adjuster 26 is reduced by a fixed small amount. If the angular velocity of the rotor changes again, then the pressure adjuster 27 will work the same. Such an iterative process will continue until the rotor reaches the speed required for testing within the established tolerance. After the rotor reaches the required steady-state speed value, the bench control program will switch to the test mode of the load characteristic (bearing capacity) of the gas-dynamic throttle plate in dynamics. In this mode, in the chamber of the load device, by increasing the control signal to the pressure adjuster 25, the program generates excess pressure relative to the level that is created to compensate for the axial force from the turbine in the program rotor acceleration mode. The pressure in the chamber according to the program increases with a certain step, moving
ротора в осевом направлении определяются по сигналу с емкостного датчика линейных перемещений 15. Избыточное давление повышается на величину, замеренную при снятии статической характеристики опоры, для того, чтобы не допустить касания пяты поверхностей лепестков.rotor axial direction are determined by the signal from the capacitive linear displacement sensor 15. The overpressure increases by the amount measured when removing the static characteristics of the support, in order to prevent touching the heel of the surfaces of the petals.
В режиме программного торможения открыт задатчик давления 27, который питает тормозные сопла 21, пока сигнал с тахометра 23 не станет близким к нулю, после чего задатчик давления 27 и отсечной клапан 28 закрываются.In the programmed braking mode, the pressure switch 27 is opened, which feeds the brake nozzles 21 until the signal from the tachometer 23 becomes close to zero, after which the pressure switch 27 and the shut-off valve 28 are closed.
В режиме испытаний долговечности программа управления выполняет алгоритм режима программного разгона ротора до угловой скорости всплытия, а после достижении всплытия, алгоритм режима программного торможения ротора. Затем программа отсчитывает задаваемое время простоя и повторяет этот цикл вновь. Программа при этом считает количество циклов, записывает файл протокола и сравнивает характер изменения угловой скорости от времени - в случае, если износостойкое покрытие испорчено и момент трения резко увеличился, то программа сможет определить это по резкому снижению крутизны такой зависимости. В таком случае программа прекратит испытания, а полученное число пусков - остановов и файл протокола будут выданы как результат испытаний.In the durability test mode, the control program executes the algorithm of the program mode for accelerating the rotor to the angular ascent speed, and after reaching the ascent, the algorithm for the program rotor braking mode. Then the program counts the set idle time and repeats this cycle again. In this case, the program counts the number of cycles, writes a protocol file and compares the nature of the change in angular velocity with time - in the event that the wear-resistant coating is damaged and the friction moment increases sharply, the program can determine this by a sharp decrease in the steepness of such a dependence. In this case, the program will stop the tests, and the obtained number of starts - stops and the log file will be issued as a test result.
Автоматизированный универсальный стенд для испытаний лепестковых газодинамических опор целесообразно применять при серийном производстве турбомашин в линии контроля качества и в экспериментальной лаборатории при производстве, а также в самостоятельных исследовательских лабораториях, работающих в направлении разработки и испытаний лепестковых газодинамических опор.It is advisable to use an automated universal bench for testing petal gas-dynamic supports in the serial production of turbomachines in the quality control line and in the experimental laboratory for production, as well as in independent research laboratories working in the direction of development and testing of gas-dynamic gas support.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008117088/22U RU77430U1 (en) | 2008-05-04 | 2008-05-04 | AUTOMATED UNIVERSAL STAND FOR TESTS OF PETAL GAS-DYNAMIC SUPPORTS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008117088/22U RU77430U1 (en) | 2008-05-04 | 2008-05-04 | AUTOMATED UNIVERSAL STAND FOR TESTS OF PETAL GAS-DYNAMIC SUPPORTS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU77430U1 true RU77430U1 (en) | 2008-10-20 |
Family
ID=40041707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008117088/22U RU77430U1 (en) | 2008-05-04 | 2008-05-04 | AUTOMATED UNIVERSAL STAND FOR TESTS OF PETAL GAS-DYNAMIC SUPPORTS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU77430U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2556304C1 (en) * | 2014-04-04 | 2015-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Stand for testing gas-dynamic bearings |
RU2587758C1 (en) * | 2015-06-01 | 2016-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Test bench for cyclic tests of gas-dynamic bearings |
-
2008
- 2008-05-04 RU RU2008117088/22U patent/RU77430U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2556304C1 (en) * | 2014-04-04 | 2015-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | Stand for testing gas-dynamic bearings |
RU2587758C1 (en) * | 2015-06-01 | 2016-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Test bench for cyclic tests of gas-dynamic bearings |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2041410B1 (en) | Method for calibrating a turbocharger | |
RU2587758C1 (en) | Test bench for cyclic tests of gas-dynamic bearings | |
CN106017915A (en) | Ball screw assembly precision retaining testing apparatus with characteristics of precise pre tightening and loading | |
CN101749296A (en) | Method and air-operated valve for determining wear condition of valve through pressure sensing | |
CN105823456A (en) | Support shaft bending gap and rigidity automatic measuring device and measuring method thereof | |
US9632009B2 (en) | Method for functionally testing turbomachines, and test device therefor | |
KR20090128562A (en) | Turbocharger having a device for detecting a malfunction of the turbocharger and a method for detecting such a malfunction | |
EP3070276B1 (en) | Variable vane control system | |
RU77430U1 (en) | AUTOMATED UNIVERSAL STAND FOR TESTS OF PETAL GAS-DYNAMIC SUPPORTS | |
EP2927502A1 (en) | Test bench for investigating a gas turbine variable stator vanes (VSV) actuation system | |
CN104180994A (en) | Engine valve mechanism motion characteristic test method and system thereof | |
CN112284749A (en) | A comprehensive experimental platform for high temperature component testing | |
CN111024396A (en) | Performance simulation test device and test method for spiral groove gas dynamic thrust bearing | |
KR101859625B1 (en) | An apparatus for simulating abnormal operation of rotator system | |
KR20070090678A (en) | Jet Engine Performance Tester | |
US20080295587A1 (en) | Techniques for measuring engine horsepower | |
JP5058301B2 (en) | Guide vane state monitoring device for water turbine for hydropower generation and water turbine protection processing method using the same | |
CN201680982U (en) | Automobile parts constraining counter force test device | |
CN115950581B (en) | Calibrating device and method for rotor shaft squirrel cage force measuring structure | |
US10281354B2 (en) | Test bench for charging devices | |
KR102078092B1 (en) | Testing methods for the durability of turning gear used in ship | |
CN111579184A (en) | Static rigidity testing device for elastic ring supporting structure of rotor system of aircraft engine | |
CN201732032U (en) | Vehicle seat fatigue durability testing system | |
KR100504407B1 (en) | Thrust Simulator for Gimbal Engine Actuation System | |
CN117685152B (en) | Water pump turbine simulation device, water pump turbine simulation system and control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC1K | Assignment of utility model |
Effective date: 20101102 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110505 |