Испытательная центробежная установка ицу40



Испытательная центробежная установка ицу40
Испытательная центробежная установка ицу40
Испытательная центробежная установка ицу40
Испытательная центробежная установка ицу40

 


Владельцы патента RU 2439524:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГПУ") (RU)

Испытательная центробежная установка. Изобретение относится к испытательным машинам, а конкретно к каплеударным испытательным установкам. Испытательная центробежная установка (ИЦУ) включает основание, рабочую камеру с крышкой, нижний привод с пластинами, на концах которых размещены исследуемые образцы, отличающиеся 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. Технический результат, достигаемый от реализации заявленного изобретения, заключается в существенном повышении исследуемых скоростей соударения частиц пара с образцом. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к испытательным машинам, а конкретно к каплеударным испытательным установкам.

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.

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.

Установка работает следующим образом.

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.

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.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, где изображена схема испытательной центробежной установки:

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.

Принцип работы установки.

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.

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.

Vc=Vтр+ΔVу.нac,

где Vc - скорость соударения образца и пара;

Vтр - скорость трубки;

ΔVу.нас - приращение скорости за счет использования ускорительных насадок, например сопел Лаваля.

Схемы скоростей (варианты) в зависимости от конструкции конца трубки

1. На фиг.2 представлена схема скоростей в случае расположения конца трубки тангенциально относительно траектории движения.

Vабс=Vтр+Vпара,

где Vабс - абсолютная суммарная скорость;

Vтр - скорость трубки;

Vпара - скорость пара в движущейся трубке.

2. На фиг.3 представлена схема скоростей в случае, когда конец трубки загнут в направлении вращения.

Vc=Vтр+Vпара

На фиг.4 представлена схема скоростей, когда в трубке, загнутой в направлении вращения, размещена ускорительная насадка, например сопло Лаваля

Vc=Vтр+Vпара,

где Vc - скорость соударения образца и пара;

Vтр - скорость конца трубки;

Vпара - скорость пара.

Источники информации

1. Схема каплеударной установки МАИ.

2. Крайнев А.Ф. Справочник по механизмам. - М.: Машиностроение, 1981.

3. Схема каплеударной машины «Эрозия».

4. Ильин М.И. Исследование и разработка рациональных форм рабочих поверхностей роторов непрерывнодействующих инерционных центрифуг. Докторская диссертация. Краснодарский политехнический институт 1975 г. Краснодар.

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.

2. Испытательная центробежная установка по п.1, отличающаяся тем, что концы трубок загнуты в направлении вращения верхнего привода и в них размещены ускорительные насадки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам испытаний двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, в частности к способам определения крутящего момента двигателя колесного транспортного средства.

Изобретение относится к балансировочной технике, в частности к элементам конструкции балансировочных станков, и может быть использовано для бесконтактного измерения геометрических параметров и указания мест установки грузов при балансировке колес.

Изобретение относится к области измерений массовых и инерционных характеристик элементов динамически подобных моделей самолетов, ракет и других тел. .

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования при контроле качества функционирования динамического балансировочного стенда, используемого для прецизионного определения параметров массо-инерционой асимметрии конических роторных изделий машиностроения, предпочтительно тех, конструкция которых исключает возможность их балансировки при больших скоростях вращения и требует вертикального расположения оси вращения, а именно - при проверке низкочастотного динамического вертикального балансировочного стенда на соответствие заданным нормам точности в заданных диапазонах измерений параметров.

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к стендовому оборудованию, предназначенному для гидроиспытаний корпусов ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ) на внутреннее давление.

Изобретение относится к области динамических средств определения массовых и инерционных характеристик, а именно к балансировочным стендам с вертикальной осью вращения.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сборке и балансировке сборных роторов компрессоров газоперекачивающих агрегатов. .
Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для балансировки роторных деталей. .

Изобретение относится к измерительно-испытательной технике и может быть использовано для функционального контроля и испытаний электродных систем скважинных электрогидравлических аппаратов.

Изобретение относится к области экспериментальной гидродинамики. .

Изобретение относится к области экспериментальной техники и может быть использовано для опытного определения динамических характеристик пусковых устройств подводных аппаратов.

Изобретение относится к экспериментальной гидромеханике, в частности к испытаниям в опытовых бассейнах моделей плавучих морских инженерных сооружений с протяженными якорными системами удержания.

Изобретение относится к области проведения экспериментальных исследований на моделях ледоколов и судов ледового плавания в ледовых опытовых бассейнах. .

Изобретение относится к области экспериментальных исследований в ледовых опытовых бассейнах и может быть использовано для проектирования винто-рулевых комплексов судов и средств их защиты ото льда путем создания в нем условий проведения модельного эксперимента, подобных натурным.

Изобретение относится к судостроению и касается технологии испытания морских инженерных сооружений в опытовом бассейне. .

Изобретение относится к области судостроения, а именно к техническим средствам экспериментальной гидромеханики, и может быть использовано для гидродинамических испытаний модели надводного судна.

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно к экспериментальной гидромеханике корабля, и касается оборудования для проведения их гидродинамических и ледовых исследований.

Изобретение относится к области экспериментальной гидродинамики морского транспорта и касается создания лабораторий для исследований ледовых качеств судов
Наверх