Стенд для испытаний опор скольжения турбомашины

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Свюз Советских Социалистических Республик(5 ЦМ, Кл, 6 01 М 15/00 с присоединением заявки Нов(23) Г 3 риоритвт -Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытийДата опубликования описания 070981) СТЕНД ЫТАНИЙ ОПОР СКОЛЬЖЕНИУРБОИКШИНЫ а один едовачения вели- мплитуы опреносится к стендр скольжения ттвенно турбохол кондиционирован ение эф- инейных Изобретение отдля испытаний опо урбомашины, преимущес одильников систем ия воздуха.Известен стенд для испытаний опор скольжения турбомашины, содержащий размещенный в испытуемой опоре вал с цапфами и устройством для консольного крепления турбомашины, устройства контроля частоты вращения вала и держатель испытуемых, опор 1.Однако такой стенд принципиально не позволяет определить анизотропию демпфирующих свойств опоры скольжения (измерение силы демпфирования по окружной координате) и зависимость анизотропных демпфирующих свойств от эксцентриситета цапфы в опоре скольжения,Так,например, для обеспечения необходимой для измерения демпфирования величины амплитуды прецессии при частоте вращения вала, превосходящей частоту синхронного резонанса жесткого вала в опоре скольжения, может потребоваться внесение дисбаланса такой величины, что вал не сможет пройти резонансный режим иэ-за контактов цапфы с опорой. Данный стенд не позволяет зпуск вала осуществить ряд посл тельных измерений с целью полу среднего выборочного значения чины демпфирования, так как а ды колебаний и угол сдвига Фаэ деляют на выбеге вала,Кроме того, в этом стенде коэффициент демпфирования определяют обра щением уравнений движения жесткогоротора, при этом используют экспериментально измеренные величины амплитуды и угла сдвига возмущающей силы и перемещения, Соответственно, пог решность измерения демпфирования будет зависеть в основном от точности измерения последних, а также от погрешности математической модели, ис" пользуемой при составлении уравнений О движения. Цель изобретения - повышфективности определения нелдемпфирующих свойств.указанная цель достигается тем,что стендснабжен дополнительнымицапфами и опорами, расположеннымиу торца вала, цапфы, размещенные виспытуемой опоре, выполнены с эксцентричными осями, а держатель опор 0 в виде стойки, установленной с возмэжностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси, проходящей через дополнительные цапфы вала.На чертеже изображен стенд для измерения демпфирования опоры скольжения, общий вид.Стенд содержит вал 1, снабженныйтурбинным приводом 2 и цапфами 3,размещенными в испытуемой опоре 4скольжения, установленной в держателе 5, выполненном в виде стойки 6, 10установленной с воэможностью возвратно-поступального перемещения. Вал 1имеет дополнительные цапфы 7, выполненные с эксцентричными осями, размещенные в дополнительных опорах 8.Стенд содержит устройство 9 контролячастоты вращения вала 1 и тензодатчики 10.Измерения ведут следующим образом,Установив цапфу 3 вала 1, имеющую наименьшее радиальное биение относительно дополнительных цапф 7 в испытуемую опору 4 скольжения, путем перемещениястойки 6 держателя 5 испытуемой опо-.ры 4, соосной дополнительным опорам 8, 25 тензометрируют тензодатчиками 10 усилия, передаваемые на корпус испытуемой опоры 4 скольжения (полную реакцию опоры) на заданной рабочей частоте вращения в выбранных характерных Зонаправлениях путем контроля частоты вращения устройством 9. После этого путем перемещения стойки 6 держателя 5 испытуемой опоры 4 вводят в последнюю цапфу 3, имеющую увеличенное радиальное биение. Процесс повторяют для всех величин радиального биения цапф 3 в пределах зазора испытуемой опоры 4, При максимальном значении амплитуды прецессии цапфы 3, имитируемой радиальным биением, после 40 отключения привода 2 осуществляют поворот вала 1 в опорах 4 не менее чем на один оборот при частоте вращения 0,1- 0,2 Гц. При этом тензометрируют упругую составляющую реакции опоры 4 скольжения 45 в выбранных характерных направлениях. При частоте вращения 0,1-0,2 Гц составляющая реакции испытуемой опоры 4 скольжения эа счет действия демпфирующих сил мала, по сравнению с упру гой составляющей реакции испытуемойопоры 4 скольжения, поскольку мала ,скорость прецессии, Вычитая иэ зарегистрированных на заданной рабочей частоте вращения усилий, пеРедаваемых на корпус испытуемой опоры 4 скольжения, усилия, эарегестрированные при соответствующих величинах смещения поверхности цапфы 3 в испытуемой опоре 4 на частоте вращения 0,1-0,2 Гц, и силы инерции получают величины со ответствующих реакций, определяемые искомым демпфированием. Изменением радиального биения, имитирующего прецессию цапфы 3 в испытуемой опоре 4 скольжения, определяют зависимость 65 демпфирования от величины эксцентриситета цапфы в опоре.Стенд позволяет определить аниэотропию демпфирующих свойств опоры скольжения в любых направлениях в процессе одного измерения (за один оборот на заданной частоте вращения и один оборот с частотой вращения 0,1-0,2 Гц), при этом позволяет осуществить любое количество последовательных измерений эа один пуск. вала с целью получения среднего выборочного значения величины демпфирования.Анализ показал, что точность определения демпфированил с использованием данного стенда примерно в 2-5 раз выше, чем при использовании известного стенда, а это достигается прямым измерением реакции испытуемой опоры в противоположность косвенным измерениям на известном стенде.Таким образом, стенд позволяет повысить точность измерения величины нелинейных демпфирующих свойств опоры скольжения, обеспечивает возможность проведения любого числа измерений с целью получения среднего выборочного значения демпфирования за один пуск вала, упрощает математическую обработку результатов измерения, может быть использован для определения нелинейных демпфирующих свойств опор скольжения как при их исследованиях, так и в процессе контроля серийной продукции.Формула изобретенияСтенд для испытаний опор скольжения турбомашины, содержащий размещенный в испытуемой опоре вал с цапфами и устройством для консольного крепления турбомашины, устройство контроля частоты вращения вала и держатель испытуемых опор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности определения нелинейных демпфирующих свойств, стенд снабжен дополнительными цапфами и опорами, расположенными у торца вала, цапфы, размещенные в испытуемой опоре,выполнены с эксцентричными осями, а держатель опор - в виде стойки, установленной с возможностью возвратно- поступательного перемещения вдоль оси, проходящей через дополнительные цапфы вала.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Флеминг С.Д. Динамическая жесткость и демпфирование газовых радиальных подшипников с внешним наддувом. - "Проблемы трения и смазки" (М., фМир"), 1971, М 1, с. 105- 110.Корректор Е, Рошк одписно илиал ППП Патент, г, Ужгород, Ул. Проектная,аказ 6534/38 Тираж ВНИИПИ Государс по делам из 113035, Москва, Ж-З