Способ экспериментального изнашивания лопастей ковшовых гидротурбин

 

Соиз Соеетскнх

Соцнзлнстнчсских

00 558!07

ОЛИСАЙИЕ

ИЗСБРЕТЕЙ И я

Б АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ресоуолнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.04.72 (21) 1766615/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.2 F ОЗВ 1/00

//G 09В 25/00

Государственный комитет

Совета Ииннстров СССР до делам нзооретеннй Опубликовано 15.05.77. Бюллетень ¹ 18 (53) УДК 621.224(088.8) м открытий

Дата опубликования описания 28.06.77 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. Ф. Греков и В. И. Медведков

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт добычи угля гидравлическим способом (54) СПОСОБ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИЗНАШИВАНИЯ

ЛОПАСТЕЙ КОВШОВЫХ ГИДРОТУРБИН

20 one = агсв(п (Ri — r,) к

Изобретение относится к области гидротурбостроения и может быть использовано в гидроприводе горных машин.

Известен способ экспериментального изнашивания образцов путем воздействия непрерывной струей, содержащей абразив, на неподвижный образец (11. Однако известный способ, примененный к изнашиванию лопастей ковшовых гидротурбин, приводит к несоблюдению равенства векторов относительной скорости струи при входе ее на лопасть и условий обтекания лопасти при натурном и экспериментальном изнашивании.

Целью изобретения является сохранение идентичных натурных условий обтекания лопасти при значительном снижении мощности (напора) питающей насосной установки.

Поставленная цель достигается тем, что из направляющего аппарата на лопасть вращающейся турбины подают напорную струю, включающую абразивные примеси, а рабочее колесо вращают против направления действия струи. Кроме того, направляющий аппарат оТклоняют в плоскости рабочего колеса от натурного положения против направления вращения на угол ф,„выбранный в соответствии с соотношением: где Ri — радиус начальной окружности рабочего колеса, R — радиус рассматриваемой точки входной кромки лопасти, 5 r, — радиус сопла.

На фиг. 1 показана схема экспериментальной установки, реализующей предложенный способ; на фиг. 2 — рабочее колесо турбины и ее направляющий аппарат; на фиг, 3 даны век10 торы скоростей потока при натурном и экспериментальном изнашивании. Здесь:

R< — радиус начальной окружности рабочего колеса, R, — радиус рассматриваемой точки входной кромки лопасти, ф — угол поворота направляющего аппарата от его натурного положения, в — угловая скорость вращения рабочего колеса, U — окружная (переносная) скорость вращения рабочего колеса на радиусе R, с — абсолютная скорость истечения струи из сопла направляющего аппарата, 25 W — относительная скорость движения струи по лопасти в момент их встречи.

Индексы «Н» и «Э» обозначают соответственно натурные и экспериментальные условия

30 изнашивания лопастей. Параметры со штри558107

,ом относятся к условиям при вращении коле.::. с угловой скоростью о, при угле )=0.

11» (;)11). 1 показана экспериментальная гидролрбнна 1 с приводным двигателем 2, насос>ая уста он <а 3 и емкость 4 с абразивной жидостью. Гидротурбина 1 имеет поворотный на >)являющий аппарат 5 с соплом 6 и устано: и шым устройством 7, рабочее колесо 8 с лопастями 9 и кожух 10 для отвода отработанной воды.

Для экспериментального изнашивания лопастей 9 нз сопла 6 направляющего аппарата 5 лрбины 1 с помощью насоса 3 из емкости 4 на лопасти 9 подают струю, включающую аб,)азивные примеси. При этом скорость струи

С=-С, меньше C„.

Р-.áo÷ñå колесо 8 вращают против направления действия струи, а направляющий аппарат 5 отклоняют в плоскости рабочего колеса на уго". )>),„чем достигается выравнивание векторов относительных скоростей К, и Ю;, и ндс)ггичность экспериментального и натурного условий обтекания лопастей 9 струей, при этом у..:сньшается мощность и увеличивается на;!„" кность насосной установки.

Формула изобретения

Способ экспериментального изнашивания ,—.онастей ковшовых гидротурбин путем подачи из направляющего аппарата на лопасти вращающейся турбины напорной струи, включающей абразивные примеси, отличающийся тем, что, с целью уменьшения мощности и увеличения надежности насосной установки, питающей турбину, и получения параметров обтекания идентичных натурным, рабочее колесо вращают против направления действия струи, а направляющий аппарат отклоняют в плоско10 сти рабочего колеса от натурного положения против направления вращения на угол ф,-п выбранный в соответствии с соотношением: (Ri — rc)

6„, = агсв1п

15 ) к где R) — радиус начальной окружности раоочего колеса, R, — радиус рассматриваемой точки входоп асти, 20 нои кромки л г, — радиус сопла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Описание установки АКИ-1, «Заводская лаборатория» Министерство черной металлургии СССР. № 1, 1964, с. 95 — 97.