RU2439524C2 - Centrifugal test setup itsu40 - Google Patents

Centrifugal test setup itsu40 Download PDF

Info

Publication number
RU2439524C2
RU2439524C2 RU2009120430/28A RU2009120430A RU2439524C2 RU 2439524 C2 RU2439524 C2 RU 2439524C2 RU 2009120430/28 A RU2009120430/28 A RU 2009120430/28A RU 2009120430 A RU2009120430 A RU 2009120430A RU 2439524 C2 RU2439524 C2 RU 2439524C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cover
steam
bowl
test
tube
Prior art date
Application number
RU2009120430/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009120430A (en
Inventor
Михаил Иванович Ильин (RU)
Михаил Иванович Ильин
Маргарита Александровна Скотникова (RU)
Маргарита Александровна Скотникова
Александра Александровна Ланина (RU)
Александра Александровна Ланина
Николай Александрович Крылов (RU)
Николай Александрович Крылов
Евгений Константинович Иванов (RU)
Евгений Константинович Иванов
Галина Викторовна Цветкова (RU)
Галина Викторовна Цветкова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГПУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГПУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГПУ")
Priority to RU2009120430/28A priority Critical patent/RU2439524C2/en
Publication of RU2009120430A publication Critical patent/RU2009120430A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2439524C2 publication Critical patent/RU2439524C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention refers to test setups, and namely to drop-impact test setups. Test centrifugal setup (TCS) includes the base, working chamber with a cover, lower drive with plates on the ends of which the tested samples are arranged, which differ by the fact that on the cover there arranged is upper drive with opposite rotation direction to lower drive; at that, on the shaft end of bearing assembly of upper drive there arranged is acceleration bowl with tubes, and steam supply tube is passed through the cover to acceleration bowl in which blades are arranged parallel to rotation axis.
EFFECT: increasing the investigated speeds of impact of steam particles with the sample.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к испытательным машинам, а конкретно к каплеударным испытательным установкам.The invention relates to testing machines, and in particular to drop-impact testing installations.

Известны каплеударные испытательные установки [1, 2, 3], принятые нами в качестве аналогов. Из выбранных аналогов наиболее близкой по технической сущности является установка [1], принятая нами в качестве прототипа.Known drop-impact test installations [1, 2, 3], adopted by us as analogues. Of the selected analogues, the closest in technical essence is the installation [1], adopted by us as a prototype.

Предлагаемая установка включает основание; камеру с крышкой; привод; подшипниковый узел с валом, на котором закреплена муфта с размещенной в ней пластиной, на концах которой закреплены в одном положении исследуемые образцы. Установка также снабжена генератором пара, устройствами для подогрева и вакуумирования.The proposed installation includes a base; a chamber with a lid; drive unit; bearing assembly with a shaft on which the coupling is fixed with a plate placed in it, at the ends of which the test samples are fixed in one position. The installation is also equipped with a steam generator, devices for heating and evacuation.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

При заданной температуре и вакууме включается привод и образцы, закрепленные на концах пластин, разгоняются до заданной скорости. С помощью генератора пара в камеру подается пар и исследуется влияние процесса соударения частиц пара на образец и влияние соударения на структуру металла образца. К недостаткам конструкции прототипа относится то, что для получения больших скоростей соударения (150-500 м/с) образца с частицами пара установка должна быть больших габаритов, порядка двух метров и более в диаметре.At a given temperature and vacuum, the drive is switched on and the samples fixed at the ends of the plates are accelerated to a given speed. Using a steam generator, steam is supplied to the chamber and the effect of the process of collision of vapor particles on the sample and the effect of collision on the metal structure of the sample are investigated. The disadvantages of the design of the prototype include the fact that in order to obtain high speeds of collision (150-500 m / s) of the sample with particles of steam, the installation must be large, about two meters or more in diameter.

Если же речь пойдет о работе на скоростях, близких к реальным, для паровых турбин, т.е. 300-700 м/с, то габариты установки существенно возрастут, что поставит под сомнение саму возможность изготовления установки таких габаритов. Предлагаемое изобретение позволит устранить отмеченный недостаток прототипа и существенно повысить исследуемые скорости соударения частиц пара с образцом.If we are talking about working at speeds close to real for steam turbines, i.e. 300-700 m / s, then the dimensions of the installation will increase significantly, which will cast doubt on the very possibility of manufacturing an installation of such dimensions. The present invention will eliminate the noted disadvantage of the prototype and significantly increase the investigated speed of collision of the vapor particles with the sample.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, где изображена схема испытательной центробежной установки:The invention is illustrated in figure 1, which shows a diagram of a test centrifugal installation:

1 - основание; 2 - рабочая камера; 3 - электродвигатель нижний; 4 - подшипниковый узел нижний; 5 - муфта; 6, 7 - пластины; 8, 9 - образцы; 10 - электродвигатель верхний; 11 - подшипниковый узел верхний; 12 - парогенератор; 13 - трубка подвода пара от парогенератора; 14 - кран; 15, 16 - трубки распределения пара; 17 - трубка отвода конденсата; 18 - кран; 19 - лопатка парогенератора; 20 - крышка; 21 - ускорительная чаша; 22, 23 - конденсаторы; 24 - насос; 25 - трубка подвода жидкости от конденсаторов к насосу.1 - base; 2 - a working chamber; 3 - lower electric motor; 4 - lower bearing assembly; 5 - coupling; 6, 7 - plates; 8, 9 - samples; 10 - top electric motor; 11 - upper bearing assembly; 12 - steam generator; 13 - steam supply tube from the steam generator; 14 - crane; 15, 16 - steam distribution tubes; 17 - condensate drain pipe; 18 - crane; 19 - the blade of the steam generator; 20 - cover; 21 - accelerating bowl; 22, 23 - capacitors; 24 - pump; 25 - tube for supplying fluid from the capacitors to the pump.

Принцип работы установки.The principle of operation of the installation.

Два образца 8 и 9 закрепляются на концах пластин 6, 7 при открытой крышке 20, после чего крышка 20 закрывается. При необходимости в камере 2 обеспечиваются подогрев и вакуум. Включается электродвигатель 3 и образцы 8 и 9 вращаются с заданной скоростью, например по часовой стрелке. Затем включается электродвигатель 10 верхнего привода и открывается кран 14. Пар из парогенератора 12 по трубке 13 поступает в ускорительную чашу 21, далее по трубкам 15, 16 и на выходе из трубок 15, 16 попадает на образцы 8, 9. Согласно принципу классического сложения скоростей частицы пара попадают на плоскость испытуемого образца с дополнительно увеличенной скоростью. Таким образом, в предлагаемом изобретении существенно возрастает скорость соударения частиц пара на образцы, что позволит уменьшить габариты и массу установки. В установке предусмотрен замкнутый цикл циркуляции жидкости. Вода по трубкам 18 попадает в конденсаторы 22, 23, от конденсатора по трубке 25 вода попадает в насос 24, который подает жидкость по трубке 26 в парогенератор 12. По окончании опыта выключаются приводы 3 и 10, открывается крышка 20 и образцы 8 и 9 снимаются для исследования.Two samples 8 and 9 are fixed at the ends of the plates 6, 7 with the lid 20 open, after which the lid 20 closes. If necessary, heating and vacuum are provided in chamber 2. The electric motor 3 is turned on and samples 8 and 9 rotate at a given speed, for example, clockwise. Then, the upper drive electric motor 10 is turned on and the valve 14. The steam from the steam generator 12 passes through the tube 13 to the accelerator bowl 21, then through the tubes 15, 16 and at the exit from the tubes 15, 16 it enters samples 8, 9. According to the principle of classical addition of speeds vapor particles fall on the plane of the test sample with an additionally increased speed. Thus, in the present invention, the collision rate of vapor particles on the samples significantly increases, which will reduce the size and weight of the installation. The installation provides for a closed cycle of fluid circulation. Water flows through the tubes 18 to the condensers 22, 23, from the condenser through the tube 25, the water flows into the pump 24, which supplies the liquid through the tube 26 to the steam generator 12. At the end of the experiment, the drives 3 and 10 are turned off, the cover 20 is opened and samples 8 and 9 are removed for research.

На фиг.2, 3 и 4 изображены схемы распределения относительных скоростей, а также скоростей соударения в зависимости от конструкций концов трубок 15 и 16. Как видно из приведенных схем и уравнений, максимальная скорость соударения образца и пара получается в случае использования трубки с загнутым концом в направлении вращения ускорительной чаши 21 с ускорительными насадками, например, в виде сопел Лаваля.Figure 2, 3 and 4 shows the distribution of relative velocities, as well as collision speeds depending on the design of the ends of the tubes 15 and 16. As can be seen from the above diagrams and equations, the maximum collision speed of the sample and steam is obtained in the case of using a tube with a bent end in the direction of rotation of the accelerator bowl 21 with accelerator nozzles, for example, in the form of Laval nozzles.

Vc=Vтр+ΔVу.нac,V c = V Tr + ΔV U.nac ,

где Vc - скорость соударения образца и пара;where V c is the collision velocity of the sample and vapor;

Vтр - скорость трубки;V Tr - tube speed;

ΔVу.нас - приращение скорости за счет использования ускорительных насадок, например сопел Лаваля.ΔV us.– speed increment due to the use of accelerator nozzles, for example, Laval nozzles.

Схемы скоростей (варианты) в зависимости от конструкции конца трубкиSpeed diagrams (options) depending on the design of the end of the tube

1. На фиг.2 представлена схема скоростей в случае расположения конца трубки тангенциально относительно траектории движения.1. Figure 2 presents the velocity diagram in the case of the location of the end of the tube tangentially relative to the trajectory of movement.

Vабс=Vтр+Vпара,V abs = V Tr + V pair ,

где Vабс - абсолютная суммарная скорость;where V abs is the absolute total speed;

Vтр - скорость трубки;V Tr - tube speed;

Vпара - скорость пара в движущейся трубке.V steam - the speed of steam in a moving tube.

2. На фиг.3 представлена схема скоростей в случае, когда конец трубки загнут в направлении вращения.2. Figure 3 presents a diagram of speeds in the case when the end of the tube is bent in the direction of rotation.

Vc=Vтр+Vпара V c = V Tr + V pair

На фиг.4 представлена схема скоростей, когда в трубке, загнутой в направлении вращения, размещена ускорительная насадка, например сопло ЛаваляFigure 4 presents a diagram of speeds when an accelerator nozzle, for example, a Laval nozzle, is placed in a tube bent in the direction of rotation

Vc=Vтр+Vпара,V c = V Tr + V pair ,

где Vc - скорость соударения образца и пара;where V c is the collision velocity of the sample and vapor;

Vтр - скорость конца трубки;V Tr - the speed of the end of the tube;

Vпара - скорость пара.V steam is the steam velocity.

Источники информацииInformation sources

1. Схема каплеударной установки МАИ.1. Scheme of the MAI drop-percussion installation.

2. Крайнев А.Ф. Справочник по механизмам. - М.: Машиностроение, 1981.2. Krainev A.F. Handbook of mechanisms. - M.: Mechanical Engineering, 1981.

3. Схема каплеударной машины «Эрозия».3. Scheme of the drop-impact machine “Erosion”.

4. Ильин М.И. Исследование и разработка рациональных форм рабочих поверхностей роторов непрерывнодействующих инерционных центрифуг. Докторская диссертация. Краснодарский политехнический институт 1975 г. Краснодар.4. Ilyin M.I. Research and development of rational forms of working surfaces of rotors of continuous inertial centrifuges. Doctoral dissertation. Krasnodar Polytechnic Institute 1975 Krasnodar.

Claims (2)

1. Испытательная центробежная установка, включающая основание, рабочую камеру с крышкой, нижний привод с пластинами, на концах которых размещены исследуемые образцы, отличающаяся тем, что на крышке размещен верхний привод с оппозитным (противоположным) направлением вращения по отношению к нижнему приводу, при этом на конце вала подшипникового узла верхнего привода размещена ускорительная чаша с трубками, а через крышку пропущена трубка для подачи пара в ускорительную чашу, в которой параллельно оси вращения размещены лопатки.1. A test centrifugal installation, including a base, a working chamber with a cover, a lower drive with plates on the ends of which the test samples are placed, characterized in that the upper drive with an opposite (opposite) direction of rotation relative to the lower drive is placed on the cover an accelerating bowl with tubes is placed at the end of the shaft of the bearing assembly of the upper drive, and a tube is passed through the cover to supply steam to the accelerating bowl, in which the blades are parallel to the axis of rotation. 2. Испытательная центробежная установка по п.1, отличающаяся тем, что концы трубок загнуты в направлении вращения верхнего привода и в них размещены ускорительные насадки. 2. The test centrifugal installation according to claim 1, characterized in that the ends of the tubes are bent in the direction of rotation of the upper drive and accelerator nozzles are placed in them.
RU2009120430/28A 2009-05-21 2009-05-21 Centrifugal test setup itsu40 RU2439524C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009120430/28A RU2439524C2 (en) 2009-05-21 2009-05-21 Centrifugal test setup itsu40

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009120430/28A RU2439524C2 (en) 2009-05-21 2009-05-21 Centrifugal test setup itsu40

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009120430A RU2009120430A (en) 2010-11-27
RU2439524C2 true RU2439524C2 (en) 2012-01-10

Family

ID=44057392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009120430/28A RU2439524C2 (en) 2009-05-21 2009-05-21 Centrifugal test setup itsu40

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2439524C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111337221A (en) * 2020-02-24 2020-06-26 同济大学 Tower type multifunctional automatic soil body accelerating device for geotechnical centrifugal test

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111337221A (en) * 2020-02-24 2020-06-26 同济大学 Tower type multifunctional automatic soil body accelerating device for geotechnical centrifugal test

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009120430A (en) 2010-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101140210A (en) Turbine blade erosion tester
Puddu et al. Aerodynamic characterization of a Wells turbine under bi-directional airflow
WO2009009350A2 (en) Flow stream momentum conversion device power rotor
Ghisu et al. Numerical analysis of a wells turbine at different non-dimensional piston frequencies
RU2439524C2 (en) Centrifugal test setup itsu40
CN102108878A (en) Rotor fluid generator and generating method
Date et al. Experimental performance of a rotating two-phase reaction turbine
Wang et al. Experimental study on transient startup characteristics of a super low specific speed centrifugal pump
US11719244B2 (en) Pump having liquid blades and an associated method of pumping
CN102102539B (en) Piston type generator and electricity-generating method
Chandra et al. Performance comparison for aeroengine-type sump geometries
CN108692913B (en) A kind of circulating Stator tail generating device
US1769257A (en) demaree
RU2506686C2 (en) Method of electric power generation to supply automatic controls of pipelines
US3456184A (en) Fluid displacement device and means to subject said fluid to a magnetic field
RU2736584C1 (en) Method of converting centrifugal force into jet force of thrust
CN205138870U (en) Raman spectroscopy sample pretreatment device
KR102067788B1 (en) Organic rankine cycle generating system
SU1538099A1 (en) Method of testing turbine vane materials for erosion endurance
KR20150026592A (en) Complex Electric Generator using Tornado
CN202506147U (en) Double-tank continuous film evaporator
RU2244278C1 (en) Method of automatic balancing rotor
RU2411423C2 (en) Method for obtaining steam-gas mixture and hot heat carrier from liquid and turbo-rotary steam-gas generator for its implementation
RU2771106C1 (en) Turbine
EP1458973A1 (en) Method for moving massas and apparatus for its implementation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120522

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20130410

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180522