RU2620764C1

RU2620764C1 - Device for determination of the turbo machine hollow bodies cross-section parameters at bench testing

Info

Publication number: RU2620764C1
Application number: RU2016103371A
Authority: RU
Inventors: Юрий Васильевич Райков; Сергей Михайлович Гусенко; Антон Герольдович Терешко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО"
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2017-05-29

Abstract

FIELD: testing equipment.

SUBSTANCE: device contains the fixing and moving unit at least of one measuring element, having the possibility of interaction with the hollow body (testing turbo machine hollow body). The fixing and moving unit is performed in the form of the shaft, mounted on the bearing supports inside the hollow body (testing turbo machine hollow body), coaxially with the latter, at the outer diameter of which at least in one typical cross section of the hollow body (testing turbo machine hollow body) there is at least one mentioned measuring element, performed as a displacement sensor, coupled with the data acquisition system (DAS).

EFFECT: improved accuracy of the hollow bodies cross-section parameters determination.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для определения параметров поперечного сечения полых тел, в частности полых корпусов турбомашины при стендовых испытаниях.The invention relates to devices for determining the parameters of the cross-section of hollow bodies, in particular hollow bodies of a turbomachine during bench tests.

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) выбрано устройство для определения параметров поперечного сечения полых тел, содержащее средство для крепления и перемещения, по меньшей мере, одного измерительного элемента, имеющего возможность взаимодействия с полым телом (патент на ИЗ №94012463).As the closest analogue (prototype), a device was selected for determining the parameters of the cross section of hollow bodies, containing means for attaching and moving at least one measuring element having the ability to interact with a hollow body (patent for IZ No. 94012463).

Следует отметить, что в качестве полого тела может быть использован и полый корпус турбомашины.It should be noted that the hollow body of a turbomachine can also be used as a hollow body.

Основным недостатком известного технического решения является низкая точность измерений изменения размеров поперечного сечения полых тел, так как замер деформации осуществляется только в местах установки измерительных элементов, а между последними образуются слепые зоны, в которых могут находиться значительные локальные зоны со значительными деформациями исследуемого корпуса.The main disadvantage of the known technical solution is the low accuracy of measuring changes in the cross-sectional dimensions of hollow bodies, since deformation is measured only at the places of installation of the measuring elements, and blind zones are formed between the latter, in which there can be significant local zones with significant deformations of the body under study.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного устройства является повышение точности определения параметров поперечного сечения полых тел, в частности корпусов турбомашин при стендовых испытаниях.The technical result achieved by using the claimed device is to increase the accuracy of determining the parameters of the cross section of hollow bodies, in particular turbomachine bodies during bench tests.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для определения параметров поперечного сечения полых тел (в том числе полых корпусов турбомашины при стендовых испытаниях), содержащем средство для крепления и перемещения, по меньшей мере, одного измерительного элемента, имеющего возможность взаимодействия с полым телом (испытуемым полым корпусом турбомашины), согласно настоящему изобретению средство для крепления и перемещения выполнено в виде вала, установленного на подшипниковые опоры внутри полого тела (испытуемого полого корпуса турбомашины), соосно с последним, на наружном диаметре которого в как минимум одном характерном сечении полого тела (испытуемого полого корпуса турбомашины) установлен, по меньшей мере, один упомянутый измерительный элемент, выполненный в виде датчика перемещений, соединенный с системой сбора данных (ССД).The specified technical result is achieved by the fact that in the known device for determining the parameters of the cross-section of hollow bodies (including hollow turbomachine bodies during bench tests), containing means for attaching and moving at least one measuring element having the ability to interact with a hollow body (by the tested hollow body of the turbomachine), according to the present invention, the means for fastening and moving are made in the form of a shaft mounted on bearing bearings inside the hollow body ( at least one characteristic measuring element made in the form of a displacement transducer connected to the data acquisition system (SSD).

Возможность проворота вала позволяет измерить деформации испытуемого полого корпуса турбомашины в каждой точке интересующего поперечного сечения в процессе испытаний, тем самым, повысить точность измерений.The ability to rotate the shaft allows you to measure the deformation of the test hollow body of the turbomachine at each point of interest in the cross section during the test, thereby increasing the accuracy of the measurements.

При этом вал выполнен с возможностью проворота за счет механизма управления поворотом вала (МУПВ) вручную или посредством привода.In this case, the shaft is made with the possibility of rotation due to the shaft rotation control mechanism (MUPV) manually or by means of a drive.

Сущность настоящего изобретения поясняется фигурами чертежей, в частности, на фиг. 1 представлен продольный разрез устройства для определения параметров поперечного сечения полых корпусов турбомашины при стендовых испытаниях, на фиг. 2 представлен разрез А-А.The essence of the present invention is illustrated by the figures of the drawings, in particular, in FIG. 1 shows a longitudinal section of a device for determining the cross-sectional parameters of hollow turbomachine bodies during bench tests, FIG. 2 shows a section aa.

Устройство для определения параметров поперечного сечения полых тел, в частности полых корпусов турбомашины при стендовых испытаниях, содержащее средство для крепления и перемещения, по меньшей мере, одного измерительного элемента 1, имеющего возможность взаимодействия с испытуемым полым корпусом 2, при этом средство для крепления и перемещения выполнено в виде вала 3, установленного на подшипниковые опоры 4 внутри испытуемого полого корпуса 2, соосно с последним, на наружном диаметре которого в как минимум одном характерном сечении испытуемого полого корпуса 2 установлен, по меньшей мере, один упомянутый измерительный элемент 1, выполненный в виде контактного или бесконтактного датчика перемещений, например, лазерного триангуляционного датчика, соединенного с ССД 5.A device for determining the cross-sectional parameters of hollow bodies, in particular hollow bodies of a turbomachine during bench tests, comprising means for attaching and moving at least one measuring element 1, having the ability to interact with the test hollow body 2, while means for attaching and moving made in the form of a shaft 3 mounted on bearing bearings 4 inside the test hollow housing 2, coaxially with the latter, on the outer diameter of which in at least one characteristic section of the test at least one of the measuring element 1 mentioned above is installed in the form of a contact or non-contact displacement sensor, for example, a laser triangulation sensor connected to an SSD 5.

При этом вал 3 выполнен с возможностью проворота за счет МУПВ 6 вручную или посредством привода, например электропривода. При этом вал 3 и подшипниковые опоры 4 могут являться как штатным валом турбомашины и его опорами, так и изготавливаться отдельно, являясь принадлежностью испытательного стенда.In this case, the shaft 3 is made with the possibility of rotation due to MUPV 6 manually or by means of a drive, such as an electric drive. In this case, the shaft 3 and bearing bearings 4 can be both a standard shaft of the turbomachine and its bearings, and can be manufactured separately, being an accessory of the test bench.

ССД 5 представляет собой преобразовательное и накопительное устройства. Первым устройством является блок приема электрических сигналов со всех измерительных элементов 1, впоследствии которые представляются в удобной для анализа системе измерения и привязаны к углу поворота вала 3. Накопительное устройство сохраняет и визуализирует получаемые преобразованные сигналы в процессе испытаний, например, в виде таблиц, диаграмм и графиков. Таким устройством может являться ноутбук.SSD 5 is a converting and storage device. The first device is a unit for receiving electrical signals from all measuring elements 1, which are subsequently presented in a measurement system convenient for analysis and are tied to the angle of rotation of the shaft 3. The storage device stores and visualizes the converted signals received during the tests, for example, in the form of tables, diagrams, and schedules. Such a device may be a laptop.

МУПВ 6 в частном случае реализации включает в себя электропривод, датчик угла поворота вала 3 и редуктор, выходной вал которого соединен с валом 3. Угол поворота вала 3 определяется минимальным количеством z измерительных элементов 1 в каждом из исследуемых сечений полого корпуса 2. Рекомендуется устанавливать равное количество измерительных элементов 1 и располагать их равномерно в каждом исследуемом сечении, а угол поворота выбирать α=360°/z. Направление вращения вала 3 может осуществляться как по часовой стрелке, так и против.MUPV 6 in the particular case of implementation includes an electric drive, a shaft angle sensor 3 and a gearbox, the output shaft of which is connected to the shaft 3. The angle of rotation of the shaft 3 is determined by the minimum number z of measuring elements 1 in each of the studied sections of the hollow body 2. It is recommended to set equal the number of measuring elements 1 and arrange them uniformly in each studied section, and select the rotation angle α = 360 ° / z. The direction of rotation of the shaft 3 can be carried out both clockwise and counterclockwise.

В процессе испытаний полого корпуса 2 его ступенчато нагружают, в результате чего он деформируется. На каждой ступени нагружения, включая начальный и конечный моменты, до приложения и после снятия нагрузки, дается команда на МУПВ 6 и происходит поворот вала 3 совместно с измерительными элементами 1 на заданный угол α вручную или посредством привода. Измерительные элементы 1 при этом осуществляют замер деформаций полого корпуса 2 в поясах установки. ССД 5 преобразует в удобную для анализа форму, записывает и визуализирует сигнал с измерительных элементов 1.In the process of testing the hollow body 2, it is stepwise loaded, as a result of which it is deformed. At each stage of loading, including the initial and final moments, before application and after removal of the load, a command is given to MUPV 6 and the shaft 3 is rotated together with the measuring elements 1 by a given angle α manually or by means of a drive. In this case, the measuring elements 1 measure the deformations of the hollow body 2 in the installation belts. SSD 5 converts into a convenient form for analysis, records and visualizes the signal from the measuring elements 1.

Claims

1. A device for determining the cross-sectional parameters of the hollow bodies of the turbomachine during bench tests, comprising means for mounting and moving at least one measuring element having the ability to interact with the test hollow body of the turbomachine, characterized in that the means for mounting and moving are made in in the form of a shaft mounted on bearing bearings inside the test hollow body of the turbomachine, coaxially with the latter, on the outer diameter of which in at least one characteristic echenii test turbomachine hollow body is mounted at least one said sensing element formed as a displacement transducer coupled to a data acquisition system.

2. A device for determining the parameters of the cross section of the hollow bodies of the turbomachine during bench tests according to claim 1, characterized in that the shaft is made to rotate manually or by means of a drive.