Устройство для измерения тяги турбореактивного двигателя

(19) (И) 3(5 С 01 ), 1 04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 07.12.83. ;Бюл. Р 45 (72) О.В. Коженков, С.В. Блохин, Б.Я. Кудряшов, Л.П. Алексеев, И,Х. Фаттахов и Б.В. Кожетев (71) Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт гражданской авиации и Актюбинское высшее летное училище гражданской авиации(53) 531.781(088,8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 427255, кл. С 01 Ь 9/10, 1971.2. Авторское свидетельство СССРВ 901855, кл. О 01 ), 1/04, 1980 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯТЯГИ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащее каркас, накотором смонтирован силоизмеритель., связанный с регистратором, две крыльчатки,силоприемный элемент и силовводящий элемент, установленный в каркасе с возможностью вращения и осевого перемещения, при этомвход силоизмерителя соединен с од ним концом силовводящего элемента,другой конец которого соединен с силоприемным элементом таким образом, что он вместе с силовводящим элементом образует т -образный ,узел., ось симметоии которого совпадает с осью вращения силовводящего элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности одновременного измерения . составляющих импульса тяги во внутренней и внешней.зонах выхлопных газов, в него введены два дополнительных силоприемных элемента и силовводяший элемент 7 -образной формы, выполненный в виде штока с перекладиной, Ч-образный узел выполнен полым, а силоизмеритель оборудован дополнительным входом, который связан со штоком силовводящего элемента ) -образной Формы, к концам перекладины которого через дополнительные силоприемные элементы присоединены крыльчатки, при этом силовводящий элемент Р -образной формы установлен внутри Т-образ.ного узла и введен с ним в зацепление с обеспечением возможности взаимного осевого перемещения.Изобретение относится к измерительной технике, в частности к испытаниям турбореактивных двигателей,и может быть использовано при техническом обслуживании для целей диагностирования состояния самолетныхдвигателей,Известно устройство для измерениятяги турбореактивного двигателя,содержащее каркас, на котором размешен силоприемный элемент тяги ныхлопных газон, связанный с силоизмерителем, подключенным к регистратору 1 .Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения, так как силоприемный элемент-струна воспринимает лишь незначительную часть суммарного выходногоимпульса струи выхлопных газов,которая характеризуется большой неранномерностью течения.Наиболее бдизким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для измерения тяги турбореактивного двигателя, содержащеекаркас, на котором смонтирован силоизмеритель, связанный с регистратором, дне крыльчатки, силоприемныйэлемент и силовводяший элемент, установленный в каркасе с возможностьюврашения и осевого перемешения, приэтом вход силоизмерителя соединенс одним концом силовводяшего элемента, другой конец которого соединенс силоприемным элементом таким образом, что он вместе с силовнодяцимэлементом образует Т-образный узел,ось симметрии которого совпадает сосью врашения силонводяшего элемен-.та 2 .Однако известное устройство не 40позволяет производить одновременноеизмерение суммарного импульса тягии его составляюших во внутренней ивнешней зонах выхлопных газов двигателя, что необходимо для локализа" 45ции неисправностей при диагностиронании состояния самолетных двигателей, особенно двухконтурных.Цель изобретения - обеспечениеодновременного измерения составляюших импульса тяги во внутреннейи внешней зонах выхлопных газов иповышение точности измерения вовнутренней зоне.Укаэанная цель достигается тем,что в устройство для измерения тягитурбореактивного двигателя, содержашее каркас,. на котором смонтирован силоизмеритель, связанный с регистратором, две крыльчатки, силоприемный элемент и силовводяший 60элемент, установленный н каркасес возможностью вращения и осевогоперемещения, при этом вход силоизмерителя соединен с одним концомсиловводяшего элемента, другой ко нец которого соединен с силоприемным элементом таким образом, что он вместе с силонводяшим элементом образуетТ-образный узел, ось симметрии которого совпадает с осью вращения силонводяшего элемента, введены два дополнительных оилоприемчых элемента и силоннодяший элемент Т-образной формы, выполненный в виде штока с перекладиной, Т образный узел выполнен полым, а силоизмеритель оборудован рополнЙтельным входом, который связан со штоком силоннодяшего элемента Т-образной Формы, к концам перекладины которого через дополнительные силоприемные элементы присоединены крыльчатки, при этом силоннодяший элемент Т-образной формы уста-. новлен внутри Т-образного узла и введен с ним в зацепление с обеспечением возможности взаимного осевого перемещения.На Фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вйд; на Фиг.2 разрез Р,-А на Фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на Фиг. 1; на Фиг. 4 схема подключения датчикон силоизмерителя.Устройство содержит каркас 1, к которому крепится испытуемый двигатель 2, полый силоприемный элемент 3, дополнительные силоприемные элементы, 4 крыльчатки 5, силонводяший элемент, выполненный в виде втулки 6, силовводяший элемент. Т-образной Формы 7, упорные подшипники 8 и 9, силопередаюшие балки 10 и 11, датчики 12-15, вычислители 16 и 17 и сумматор 18 силоизмерителя 19 к выходам которого подключены индикаторы 20-22.ФПри этом крыльчатки 5 через допол. нительные силоприемные элементы 4 присоединены к силовнодяшему элементу Т-образной Формы 7, который установлен внутри полого силоприемного элемента 3 и втулки 6, введен н зацепление с полым силоприемным элементом 3 с помошью водила 23 и через упорный подшипник 9, силопе редающую балку 11 связан с датчиками 14 и 15 силоизмеригеля 19. Полый силоприемный элемент 3 через втулку б, упорный подшипник 8 и силопередаюшую балку 10 снязан с датчиками 12 и 13 силоизмерителя 19.Центровка между втулкой 6, силонводяшим элементом Т-образной формы 7 и каркасом 1 осуществляется многоряцными подшипниками 24 и 25. Каркас 1 н месте ввода . в него втулки 6 снабжен эжектором 26, выполненным в виде охватывающего втулку обтекателя, Силопередаюшие балки 10 и 11 зашишены от воздействия на них выхлопных газов обтекателями 27 каркаса 1,Устройство работает следующим образом.Струя выхлопных газов внутреннего контура двигателя 2 воздействует на полый силоприемный элемент 3, а струя внешнего контура - на дополнительные силоприемные элементы 4Одновременно за счет эжекцни двигатель обдувается потоком воздуха, который воздействует на крильчатки 5. В связи с этим под действием 10 момента силы, действующей на крыль,чатки 5, происходит вращение дополнительных силоприемных элементов 4 совместно с силовводящимэлементом ,Т-образной Формы 7, который с по мощью водила 23 увлекает полый силоприемный элемент 3 совместно с втулкой б вокруг оси, совпадающей с осью сопла двигателя 2. В процессе вращения полый силоприемный зле О, мент 3 и дополнительные силоприемные элементы 4 поочередно воспринимают газодинамическое усилие газового потока по всему сечению выхлопной струи двигателя 2 и через соответствующие цепл передают его на датчики 12, 13 и 14 и 15 соответственно силоиэмерителя 19Параметры крыльчатки 5 выбраны такими, что осевая составляющая силы, действующей на нее и суммирующаяся с газодинамическим усилием, действующим на дополнительные силоприемные элементы 4, составляет лишь незначительную часть этого усилия и может быть определена при тарировочных З 5 испытаниях. Сумкою сигналов датчиков 12, 13 и 14, 15, пропорциональные величинам усилий газовых потоков внутренней и внешней зон, действующих на силоприемный элемент 3 и до полнительные силоприемные элементы 4, поступают на входы вычислителей 21 и 22. Вычислители 21 и 22 производят обработку сигналов в соответствии с определенной заранее функцио надькой завйсимостью усилий, действующих на силоприемный элемент 3 и ,дополнительные силоприемные элементы 4 от составляющих импульса тяги двигателя 2 во внутренней и внешней зонах выхлопных газов. Сигналы, пропорциональные составляющим импульса тяги двигателя 2, с выходов вычислителей 16 и 17 суммируются в сумматоре 18, выдающем сигнал, пропорциональный суммарному импульсу тяги двигателя 2, на индикатор " 20. Индикаторы 21 и .22 служат для регистрации составляющих импульса тягидвигателя 2 внутренней н внешнейзон выхлопных газов. Вращение втулки б и силовводящего элемента Т-об разной Формы 7 в многорядных подшипниках 24 и 25 уменьшает влияние сил трения на осевое перемещение втулки 6 и силовводщего 1 элемента Т-образной форМы 7 и тем самым повышает точность измерения тяги двигателя 2Эжектор 26 предотвращает попадание горячих выхлопных газов внутрь каркаса 1 путем создания разрежения в месте ввода в каркас 1 втулки 6, что обеспечивает также поступление и циркуляцию окружающего холодного воздуха внутри каркаса 1 не показано).Тем самым производится охлаждение и уменьшается тепловая деформация конструкции устройства. Так как датчики 12, 13 и 14, 15 расположены вне эоны выхлопных газов и обдуваютсяхолодным воз. духом, то не требуется специальной системы охлаждения их чувствительных элементов, Ролики датчиков 12, 13 и 14, 15 выполнены с Фигурными кольцевыми буртиками, что дает возможность свободного радиального переме-, щения при температурном расширении силопередающих балок 10 и 11 и предотвращает их проворачивание вокруг оси устройства (Фиг. 3). Таким образом, в предлагаемом уст. ройстве достигается возможность одновременного измерения суммарного импульса тяги и его составляющих во внутренней и внешней зонах выхлопных газов турбореактивного двигателя, причем во внутренней зоне с повышенной тонностью. Это обеспечивает воз" можность более углубленного диагностирования состояния .двигателей путев локализации зоны неисправностей, свя- занных с измерением импульса .тяги, 10594501059450Составитель А Техред М, Кост аханов едактор Ю,Сере Коооектор А П одписное Филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 9820/47 Тираж 87 ВНИИПИ ГосУдарственно по делам изобрете 113035, Москва, Ж