Устройство для перемещения измерителей давления на вращающейся модели осевой турбомашины

ц 11744254 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(5) М К в6 011. 9 Государственный комитет риоритет СССРделам изобретений и открытий 53) УДК 621.438-55(45) Дата опубликования описания 30.06.80 2) Авторы изобретения, Е. Петро 1) Заявит 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ НА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ МОДЕЛИ ОС".ВОЙ ТУРБОМАШ И Н Ыной тарировкн. Этовсцно снижает точнотатов, увеличиваетпроведения опытов,данного устройствамерители давлениямашины к перцферпдели, а для перемевысоте в обратномостанов модели. обстоятель сть получа объем р Кромеэтоможно пе по высотена вращ щсцпя из направлен ство сущестемых резульабот ц время го, с помогцью ремещать изот осц турбоающсйся моерцтелей по пц требуется Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при экспериментальном изучении параметров газового потока в осевых турбомашинах в относительном движении при высоких скоростях вращения.Известно устройство для перемещения измерителей давления на вращающейся модели осевой турбомашины, содержащее механизмы перемещения измерителей давления по шагу и высоте с исполнительнымц и приводными узлами, причем исполнительный узел механизма перемещения по шагу выполнен в виде свободно посаженной на валу модели втулки-диска с двумя радиальными сверлениями и двумя винтовыми пазами, соединенными с поводковымц пальцами, а исполнительный узел механизма перемещения по высоте - в виде двух втулок, расположенных в радиальных сверлениях втулки-диска 1.Это устройство позволяет перемещать измерители давления во вращающейся модели в направлении двух координатных осей (по шагу и высоте), но в нем отсутствует возможность ориентации измерителей по потоку, Таким образом, в известном устройстве измерители давления используются в качестве неорпентируемых насадков, что требует их предварительной индивидуальЦелью настоящего изобретения являетсясокращение времени испытания п повышение точности.5 Для достижения этой цели исполнительный узел механизма перемещецця по высоте дополнительно содержит обойму, насаженную ца втулку-диск и соединенную гибкой связью с втулками этого узла, кого рые выполнены с винтовыми пазами, и вустройство введен механизм ориентации измерителя давления по потоку с исполнительным узлом, состоящим из центробежных грузиков со штифтами, входящц мц в радиальные пазы втулки-диска и ввинтовые пазы втулок исполнительного узла механизма перемещения по высоте, обоймы, установленной на обойме исполнительного узла механизма перемещения по 0 высоте, соединенной с центробежными гру 74425410 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 60 05 зиками гибкой связью и снабженной приводом,11 а фиг, 1 приведено устройство для перемещения измерителей давления на вращающейся модели осевых турбомашин; нафиг. 2 приведен приводной узел; на фиг. 3приведено сечение А - Л на фиг. 1; на фиг,4приведено сечение Б - Б на фиг. 1.Устройство для перемещения измерителей давления включает механизмы перемещения измерителей по шагу канала, высотеи ориентации их по потоку, состоящие изисполнительных и приводных узлов.Исполнительный узел механизма перемещения измерителей 1 давления по шагу состоит пз посаженной по скользящей посадке на валу 2 втулки-диска 3, имеющей дварадиальных сверленпя 4, два радиальныхпаза 5 и два винтовых паза 6, поводковогопальца 7, закрепленного в цилиндре 8, иштока 9,Исполнительный узел механизма. перемещения измерителей давления по высоте канала состоит из двух расположенных в радиальных сверлениях 4, втулки-диска 3,втулок 10 с винтовыми пазами 11, гибкойсвязи (например, стальных тросиков) 12,обоймы 13 с двумя осевыми пазами 14, к которой прикреплены поводковые пальцы 15,ввернутые в цилиндр 16, и трубки-штока 17,Исполнительный узел механизма ориентации измерителей давления по потоку состоит из центральных грузиков 18 со штифтами 19, входящими в радиальные пазы 5втулки-диска 3 и в винтовые пазы 11 втулок 10, гибких связей 20, соединяющихцентробежные грузики 18 с обоймой 21, установленной на обойме 13, и имеющей дваосевых паза 22, К обойме 21 прикрепленыповодковые пальцы 23, ввернутые в цилиндр 24, который связан с трубкой-штоком 25,Цилиндры 8, 16, 24 помещены в центральном осевом сверлении вала 2, Поводковыйпалец 7 находится в осевом пазу 26 вала 2,Поводковые пальцы 15 и 23 находятся внутри фрезерованного паза 27 вала 2. Обойма 13посажена на втулку-диск 3 по скользящейпосадке, Обойма 21 также посажена наобоймы 13 по скользящей посадке, Впереди указанных узлов по ходу потока находится исследуемое рабочее колесо 28 (РК)турбомашины.Конструкция устройства предусматривает наличие трех приводных узлов, каждьшиз которых служит для сообщения штокам9, 17, 25 исполнительных механизмов осевого перемещения, Каждый приводной узел(фиг, 2) состоит из зубчатого коническогоколеса 29, ось 30 которого выведена наружу; зубчатой конической шестерни 31, имеющей резьбу на внутреннем диаметре исвободно поворачивающейся в обойме 32;втулки 33 с ответной резьбой; шарикоподшиппика 34, внешняя обойма которого закреплепа внутри втулки 33, а внутренняя - связана с пальцамк 35, ввсрнутымп в цилиндр Зб, и трубки-штока 9 (17 илп 25). При работе турбомашпны детали приьодного узла 35, 36, 9 (17 пли 25) вращаются; детали - 29 - 33 - неподвижны.Работа устройства осуществляется следующим образом.Перемещение измерителей 1 давления по шагу канала достш ается путем преобразования посредством пнтовы; пазо 6 осевого перемещения штока 9 цпл ндра 8 с поводковым пальцем 7, в осевом пазу 26 в окружное перемещение втулки-диска 3 относительно раоочего колеса 28. Перемещение измерителей 1 давления по высоте канала осуществляется путем преобразования через гибкие связи 12 осевого перемещения, связанных между собой деталей 13, 15, 16, 17, в вертикальное перемещение втулок 10 в радиальных сверлениях 4. Гибкий стальной тросик 12 служит одновременно для уравновешивания центробежной силы, действующей па втулку 10 и удержания таким образом измерителей на заданном уровне по высоте канала. Ориентация измерителей 1 давления по потоку производится путем преобразования радиального перемещения центробежных грузиков 18 со штифтами 19, находящимися одновременно в осевом 5 и винтовом 11 пазах, в поворот вокруг своей оси втулки 10 за счет имеющегося на ней винтового паза 11. Радиальное перемещение центробежных грузиков 18 осуществляется (аналогично предыдущему) путем преобразования через гибкие связи 20 осевого перемещения, связанных между собой деталей 21, 23, 24, 25.При вращении осп 30 зубчатого конического колеса 29 начнет вращаться находящаяся с нпм в зацеплении зубчатая коническая шестерня 31, заставляя вывинчиваться втулку 33, сообщая сй тем самым осевое перемещение. Через подшипник 34 указанное осевое перемещение посредством деталей 35, 36 передается деталям 9 или 17, или 25, приводя соответствующий исполнительный узел в действие.С помощью данного устройства измерители давления без остановки турбомашины могут быть помещены в любую точку по площади межлопаточного канала и сориентированы в пей по ходу потока, указывая таким образом его направление. Отсчет угла производится через смотровое окно в корпусе модели турбомашпны с использованием стробоскопического освещения.Данная конструкция имеет следующиепреимущества по сравнению с прототипом: обеспечивает возможность выдвижения измерителей давления по высоте межлопаточного канала без остановки ротора осевой турбомашины как в периферийном, так и в ооратном направлениях; позволяет осуществить ориентацию измерителей давленияпо потоку, указывая тем самым его направление. Это обстоятельство существенно повышает точность получаемых опытных данных, сокращает время проведения испытаний и снижает их трудоемкость. 5Формула изобретенияУстройство для перемещения измерителей давления на вращающейся модели осевой турбомашины, содержащее механизмы 10 перемещения измерителей давления по шагу и высоте с исполнительными и приводными узлами, причем исполнительный узел механизма перемещения по шагу выполнен в виде свободно посаженной на валу моде ли втулки-диска с двумя радиальными сверлениями и двумя винтовыми пазами, соединенными с поводковыми пальцами, а исполнительный узел механизма перемещения по высоте - в виде двух втулок, распсло женных в радиальных сверлениях втулки- диска, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени испытания и повышения точности, исполнительный узел механизма перемещения по высоте дополнительно содержит обойму, насаженную на втулку-диск и соединенную гибкой связью с втулкамп этого узла, которые выполнены с винтовыми пазами, а в устройство введен механизм ориентации измерителя давления по потоку с исполнительным узлом, состоящим из центробежных грузиков со штифтами, входящими в радиальные пазы втулки-диска и в винтовые пазы втулок исполнительного узла механизма перемещения по высоте обоймы, установленной на обойме исполнительного узла механизма перемещения по высоте, соединенной с центробежными грузиками гибкой связью и снабженной приводом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Петров Ю, Е. Новьш стенд для измерения параметров потока во вращающемся рабочем колесе осевого компрессора. - Труды ЦКТИ, вып, 117, 1973, с. 105 - 108,Типограф;я, пр. Сапунова Заказ 1002(2 Изд. ЛЪ 319 НПО Поиск Государсгвсипого комитета 113035, Москва, )К, РТираж 1033 ПодписноеСССР по делам изобретешш и открытийушская наб., д. 4(5