SU1456814A1 - Стенд дл термоциклических и разгонных испытаний дисков турбоагрегатов - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить точность и расширить функциональные возможности стенда за счет изменени  градиента температур диска на внешней и внутренней границах кольцевой зоны нагрева. При поддержании т-ры диска на внешней границе кольцевой зоны нагрева выше т-ры на внутренней границе кольцевой зоны нагрева диска третий блок 21 управлени  по сигналу источника 20 посто нного смещени формирует сигнал на первый механизм 10 наклона индуктора (И), поддерживающий зазор между И 5 и диском 1 на внешней границе кольцевой зоны нагрева минимальным . Первый блок 6 управлени  действует на источник 7 питани , под- держипа  равенство сигнала задани  i (Л 1 СП X)

Description

цзиг. 1

с первого выхода программного задат- чика 8 и выходного сигнала первого датчика 3 т-ры диска. Второй блок 9 управлени  воздействует на второй механизм 22 Наклона И, поддержива  равенство сигналов с второго выхода программного задатчика 8 и с выхода второго датчика 4 т-ры диска. При изменении заданного градиента т-ры диска 1 компаратор 13 измен ет состо ние первого 14, второго 15, третьего 16, четвертого 17, п того 18 и шестого 19 ключей, второй блок 9 управлени  через второй механизм 22 наклона И поддерживает зазор между И 5 и диском 1 на внутренней границе зоны нагрева минимальным. Заданна  т-ра диска на внутренней границе зоны нагрева поддерживаетс  источником 7 питани  по сигналу первого блока 6 управлени , а первый механизм 10 наклона И по сигналу третьего блока 21 управлени  увеличивает зазор между И 5 и диском 1 на внешней границе кольцевой зоны нагрева и поддерживает за счет этого заданную т-ру внешней границы кольцевой зоны нагрева. Такое, выполнение устройства позвол ет независимо регулировать величину зазора И 5 и диска 1 на внешней и внутренней границах кольцевой зоны нагрева, повъта  точность поддержани  заданных т-р нагрева, и измен ть знак градиента т-р внешней и внутренней границ кольцевой зоны нагрева диска 1. 2 ил.

1

Изобретение относитс  к испытани-  м двигателей, в частности к устройствам термоциклических и разгонных испытаний дисков турбоагрегатов,.

Целью изобретени   вл етс  повы- .шение точности и расширение функциональных возможностей.

На фиг.Л представлена функциональна  схема стенда дл  термоциклических и разгонных испытаний дисков турбоагрегатов; на фиг. 2 - заданные зависимости температур диска на внешней и внутренней границах кольцевой зоны нагрева во врем  испытаний.

Стенд дп  термоциклических и раз- гонных испытаний дисков турбоагрегатов содержит соединенный с диском 1 привод 2 вращени , первый 3 и второ 4 датчики температуры диска, установленные соответственно на внешней и внутренней границах кольцевой зоны нагрева диска, индуктор 5, установленный над кольцевой зоной нагрева диска и св занный входом с выходом первого блока 6 управлени  через ис- точник 7 питани , программный задат- чик 8, второй блок 9 управлени  и первьй механизм 10 регулировани  наклона индуктора. Дополнительно стенд содержит первый 11 и второй 12 сумма торы, компаратор 13, первьй 14, второй 15, третий 16, четвертый 17, п тый 18 и шестой 19 ключи, источник

20посто нного смещени , третий блок

21управлени  и второй механизм 22 регулировани  наклона индуктора. При этом первый cyfviMaTop 11 первым и вторым входами соединен соответственно с первым выходом программного задатчика 8 и выходом первого датчика 3 температуры диска, а выходом - через первый ключ 14 с входом первого блока 6 управлени  и через второй ключ 15 с первым входом третьего блока 21 управлени , подключенного выходом к входу первого механизма 10 регулировани  наклона индуктора. Второй сумматор 12 первым и вторым входами св зан соответственно с вторым выходом программного задатчика 8 и с выходом второго датчика 4 температуры диска,

а выходом - через третий ключ 16 с входом второго блока 9 управлени , выходом соединенного с входом второго механизма 22 регулировани  наклона индуктора; и через четвертый ключ 17 с входом первого блока 6 управлени . Источник 20 посто нного смещени  выходом подключен через п тый ключ 18 к второму входу третьего блока 21 управлени  и через шестой ключ 19 к входу второго блока 9 управлени . Компаратор 13 первым и вторым входами соединен с соответствующими выхода31Д

ми программного задатчика 8, а выходом - с управл ющими входами первого

14,второго 15, третьего 16, четвертого 17, п того 18 и шестого 19 ключей . Первый 10 и второй 22 механизмы регулировани  наклона индуктора св заны с индуктором 5 соответственно в точках над внешней и внутренней гранцами кольцевой зоны нагрева диска. Первый 14, третий 16 и п тый 18 ключи - нормально-замкнутые, а второй

15,четвертый 17 и шестой 19 ключи- нормально-разомкнутые. Источник 20 посто нного смещени  выполнен, напри мер, как источник посто нного напр жени  или тока.

Стенд дл  термопиклических и разгонных испытаний дисков турбоагрегатов работает следующим образом.

В процессе испытаний реализуютс  заданные зависимости температур Т диска на внешней ( точка А) и внутренней (точка в) границах кольцевой зоны нагрева диска, соответственно кривые о и 5.

На участке О- С программы температура точки А выше, чем температура точки В. Сигналы с выхода програм- много задатчика 8 воздействуют на компаратор 13 таким образом, что последний формирует нулевой сигнал, замыка  первьй 14, третий 16 и п тый 18 ключи и размыка  второй 15, чет- вертый 17 и шестой 19 ключи. В резултате этого на вход первого блока 6 управлени  с выхода первого .сумматора 11 через первый ключ 14 воздействует сигнал, равный разности между сигналом задани , поступающего с первого выхода программного задатчика 8 и сигналом с выхода первого датчика 3 температуры диска. Первый блок 6 управлени  формирует сигнал, пропор- циональный этой разности, который воздействует на источник 7 питани , обеспечивающий подачу на индуктор 5 уровн  мощности, соответствующего заданной температуре диска в точке А Одновременно на вход третьего блока 21 управлени  через п тый ключ 18 воздействует сигнал с выхода источника 20 посто нного смещени , в результате чего третий блок 21 управ- лени  формирует сигнал, воздействующий на первый механизм 10 наклона индуктора таким образом, }1тобы зазор между индуктором и диском в этой

14

точке, т.е. в точке А, был минимальным . Кроме того, через третий ключ 16 на вход второго блока 9 уп- равлени  с выхода второго сумматора 12 воздействует сигнал, равный разности между сигналами задани  температуры , поступающего с второго выхода программного задатчика 8 и сигналом с выхода второго датчика 4 температуры диска, второй блок 9 управлени  формирует сигнал, пропорцио- нальный этой разности, которьй воздействует на второй механизм 22.наклона индуктора, измен   положение индуктора 5 относительно диска 1 таким образом, чтобы температура диска 1 в точке В бьша равна заданной.

В момент времени г градиент температуры диска 1 мен ет знак,при этом компаратор 13 формирует единичный сигнал, который размыкает первый 14, третий 16 и п тый 18 ключи и замыкает второй 15, четвертый 17 и шестой 19 ключи. При этом сигнал с выхода источника 20 посто нного смещени  через шестой ключ 19 воздействуе на второй блок 9 управлени , который формирует сигнал управлени , воздей- ствуюцо й на второй механизм 22 наклона индуктора таким образом, что последний перемещает индуктор 5 в положение , соответствующее минимальному зазору между индуктором и диском в точке Б, где температура максимальна Сигнал с выхода второго сумматора 12 через четвертьй ключ 17 воздействует на первый блок 6 управлени , который формирует сигнал, воздействующий на источник 7 питани  таким образом, чтобы последний обеспечил подачу на индуктор 5 мощности, соответствующей заданной максимальной температуре диска 1 в точке В.

Одновременно сигнал с выхода первого сумматора 11 через второй ключ 15 воздействует на третий блок 21 управлени , который формирует сигнал, воздействующий на первый механизм 10 наклона индуктора, таким образом, что последний перемещает индуктор 5, увеличива  зазор между индуктором 5 и диском 1 в точке А, где температура диска 1 минимальна. Наклон индуктора 5 относительно плоскости диска приводит к перераспределению электромагнитной , а следовательно, и тепловой мощности по радиусу диска 1-так, что больша  часть греющей мощности

выдел етс  в области диска 1, где зазор минимальный (т.е. в данном случае в точке в). Перепад температур по радиусу диска 1 обеспечиваетс  как . за счет перераспределени  греющей мощности , так и за счет изменени  условий теплообмена между диском и окружающей средой.

14568146

наклона индуктора, чтобы поддерживать температуру диска 1 в точке А на заданном программой уровне.

Далее работа стенда происходит аналогичным образом.

Г

С момента L I до L градиент температуры от точки В к точке А увеличиваетс . При этом положение индуктора 5 в точке В фиксируетс  с помощью второго механизма 22 наклона инФормула изобретени 

10Стенд дл  термоциклических и разroHfbix испытаний дисков турбоагрегатов , содержащий соединенные с диском привод вращени , первьй и второй датчики температуры диска, установлендуктора , обеспечива  минимально допу- 15 ные соответственно на внешней и внут- стимый зазор.. ренней границах кольцевой зоны наСигнал с -выхода второго сумматора 12 через четвертьй ключ 17 воздейстгрева диска, индуктор, установленный над кольцевой зоной нагрева диска и св занный входом с выходом пер- который формирует сигнал, воздейству- о вого блока управлени  через источник ющий на источник 7 питани  дл  под-питани -, программный задатчик, втовует на первый блок 6 управлени .

держани  в точке В заданной программной температуры. Одновременно сигна с выхода первого сумматора 11 через второй ключ 15 воздействует на третий блок 21. управлени , который формирует сигнал, воздействующий на новый механизм 10 наклона индуктора, который поднимает соответствующий край,индуктора 5, увеличива  зазор между индуктором 5 и диском 1 в точке А. При этом- уменьшаетс  электромагнитна  мощность, передаваема  в диск 1 в этой точке. Далее, с момента С, до момента ( градиент; остаетс  посто нным. Первый механизм 10 наклона индуктора под действием сигнала с выхода третьего блока 21 управлени  уменьшает , опуска 

низма регулировани  наклона индуктора , второй сумматор первым и вторым входами св зан соответственно с вторым выходом программного задатчика

край индуктора над точкой А, поддер- 40 ного выходом к входу, первого меха- жива  температуру в этой точке на заданном уровне,

С момента до момента lii градиент температуры уменьшаетс . Однако, так как по-прежнему абсолютное задан- 45 выходом второго датчика темпера- ное значение температуры диска 1 в точке В остаетс  больше, чем в точке А, сигнал с выхода второго сумматора 12 через четвертьй ключ 17 воздействует на первьй блок 6 . gg ни , которьй в свою очередь воздействует на источник 7 питани , поддержива  температуру диска 1 в точке В в соответствии с заданной программой.

туры диска, а выходом через третий ключ - с входом второго блока управлени  , .выходом соединенного с входом второго механизма регулировани  наклона индуктора, и через четвертый ключ - с входом первого блока управлени , источник посто нного смещени  выходом подключен через п тый ключ к второму входу третьего блока управВ то же врем  сигнал с выхода пер- 55 лени  и через шестой ключ к входу вого сумматора 11 воздействует через второго блока управлени , компаратор второй ключ 15 на третий блок 21 уп- первым и вторым входами соединен с равлени  и последний формирует сигнал, соответствующими выходами програм- воздействук дий на первый механизм 10 много задатчика, а выходом - с управ . Формула изобретени 

10Стенд дл  термоциклических и разroHfbix испытаний дисков турбоагрегатов , содержащий соединенные с диском привод вращени , первьй и второй датчики температуры диска, установленрой блок управлени  и первый механизм регулировани  наклона индуктора, отличающийс  тем, что, с

целью повышени  точности и расширени  функциональных возможностей, он дополнительно содержит два сумматора, компаратор, шесть ключей, источник посто нного смещени , третий блок управлени  и второй механизм регулировани  наклона индуктора, при этом первый сумматор первым и вторым входами соединен соответственно с первым выходом программного задатчика и выходом первого датчика температуры диска, а выходом через первый ключ - с входом первого блока управлени  и через второй ключ - с первым входом третьего блока управлени , подключеннизма регулировани  наклона индуктора , второй сумматор первым и вторым входами св зан соответственно с вторым выходом программного задатчика

ного выходом к входу, первого меха-

выходом второго датчика темпера-

выходом второго датчика темпера-

туры диска, а выходом через третий ключ - с входом второго блока управлени  , .выходом соединенного с входом второго механизма регулировани  наклона индуктора, и через четвертый ключ - с входом первого блока управлени , источник посто нного смещени  выходом подключен через п тый ключ к второму входу третьего блока управл ющими входами всех ключей, кроме того, первый и второй мexaниз ы регулировани  наклона индуктора св за14568148

ны с индуктором соответственно в точках над внешней и внутренней границами кольцевой зоны нагрева диска.

Г, г/г/

фиг. 2.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Стенд для термоциклических и разгонных испытаний дисков турбоагрегатов, содержащий соединенные с диском привод вращения, первый и второй датчики температуры диска, установленные соответственно на внешней и внутренней границах кольцевой зоны нагрева диска, индуктор, установленный над кольцевой зоной нагрева диска и связанный входом с выходом первого блока управления через источник питания·, программный задатчик, второй блок управления и первый механизм регулирования наклона индуктора, отличающийся тем, что, с целью повышения 'точности и расширения функциональных возможностей, он дополнительно содержит два сумматора, компаратор, шесть ключей, источник постоянного смещения, третий блок управления и второй механизм регулирования наклона индуктора, при этом первый сумматор первым и вторым входами соединен соответственно с первым выходом программного задатчика и выходом первого датчика температуры диска, а выходом через первый ключ с входом первого блока управления и черёз второй ключ - с первым входом третьего блока управления, подключенного выходом к входу, первого механизма регулирования наклона индуктора, второй сумматор первым и вторым входами связан соответственно с вторым выходом программного задатчика и с выходом второго датчика температуры диска, а выходом через третий ключ - с входом второго блока управления , выходом соединенного с входом второго механизма регулирования наклона индуктора, и через четвертый ключ - с входом первого блока управления, источник постоянного смещения выходом подключен через пятый ключ к второму входу третьего блока управления и через шестой ключ к входу второго блока управления, компаратор первым и вторым входами соединен с соответствующими выходами программного задатчика, а выходом - с управ1456814 ляющими входами всех ключей, кроме того, первый и второй механизмы регулирования наклона индуктора связа ны с индуктором соответственно в точках над внешней и внутренней границами кольцевой зоны нагрева диска.

   Фиг.2