Стенд для испытания авиационных двигателей и их узлов

Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для проведения высотных испытаний авиационных двигателей и их узлов.
Известен стенд для высотных испытаний газотурбинных двигателей, содержащий последовательно установленные подводящий трубопровод с размещенным в нем фильтром тонкой очистки, включающим набор сетчатых фильтрующих элементов, и присоединенный трубопровод (RU 77044, 2008 г.). В известном техническом решении сетчатые фильтрующие элементы выполнены с разным размером ячеек, что позволяет за счет подбора элементов с определенным сочетанием размера ячеек создавать необходимую структуру потока.
Известен стенд для испытания авиационных двигателей, содержащий последовательно установленные подводящий трубопровод, фильтр тонкой очистки, установленный на выходе подводящего трубопровода перпендикулярно оси последнего и включающий сетчатый фильтрующий элемент, термобарокамеру с присоединенным трубопроводом и установленную в термобарокамере динамоплатформу с опорами для установки испытуемого двигателя (Л.С. Скубачевский, «Испытания воздушно-реактивных двигателей», М., Машиностроение, 1972 г., стр. 102, рис. 5.23).
Известен стенд для испытания авиационных двигателей, содержащий последовательно установленные подводящий трубопровод, фильтр тонкой очистки, установленный на выходе подводящего трубопровода перпендикулярно оси последнего и включающий сетчатый фильтрующий элемент, лемнискату, термобарокамеру с присоединенным трубопроводом, и установленную в термобарокамере динамоплатформу с опорами для установки испытуемого двигателя (Ю.И. Павлов, Проектирование испытательных стендов для авиационных двигателей, М., Машиностроение, 1979 г., стр. 34, рис. 3.1а).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков и назначению к заявляемому техническому решению является стенд для испытания авиационных двигателей и их узлов, содержащий последовательно установленные трубопровод подвода воздуха, фильтр тонкой очистки, установленный перпендикулярно оси трубопровода подвода воздуха и включающий сетчатый фильтрующий элемент, хонейкомб, выравнивающую сетку, лемнискату, термобарокамеру с присоединенным трубопроводом, и размещенную в термобарокамере динамоплатформу с опорами для установки испытуемого двигателя (патент 155511, 2015 г.).
В известных технических решениях, указанных выше, при проведении испытаний, требующих замены фильтрующих элементов, необходимым является частичный демонтаж трубопроводов. При этом технологически операция снятия и установки фильтра тонкой очистки является трудоемкой. Кроме того, при выполнении работ в ручном режиме возможно загрязнение внутренней поверхности трубопровода ресивера, в результате чего возникает опасность попадания в двигатель посторонних предметов и частиц, а также возможное повреждение фильтрующего элемента. Таким образом, общим существенным недостатком известных технических решений является низкая эффективность их использования при проведении испытаний.
Техническая проблема, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в расширении арсенала технических средств, а именно в создании стенда для испытания авиационных двигателей и их узлов, обеспечивающего повышение эффективности использования.
Технический результат, достигаемый при реализации настоящей полезной модели, заключается в реализации ее назначения, т.е. в создании стенда для испытания авиационных двигателей и их узлов, обеспечивающего повышение эффективности использования за счет снижения трудоемкости подготовительных операций.
Заявленный технический результат достигается тем, что в стенде для испытания авиационных двигателей и их узлов, содержащем последовательно установленные трубопровод подвода воздуха, фильтр тонкой очистки, установленный перпендикулярно оси трубопровода подвода воздуха и включающий сетчатый фильтрующий элемент, хонейкомб, выравнивающую сетку, лемнискату, термобарокамеру с присоединенным трубопроводом, и размещенную в термобарокамере динамоплатформу с опорами для установки испытуемого двигателя, согласно предлагаемому техническому решению фильтр тонкой очистки выполнен в виде корпуса, состоящего из двух частей, одна из которых закреплена на выходе трубопровода подвода воздуха и предназначена для прохождения воздушного потока, а вторая часть корпуса выполнена в виде связанного с первой частью корпуса кармана, жестко закрепленных в частях корпуса направляющих, предназначенных для перемещения сетчатого фильтрующего элемента в карман, и рамки, установленной в направляющих с возможностью перемещения относительно последних, при этом сетчатый фильтрующий элемент закреплен в рамке, а стенд снабжен приводом, кинематически связанным с последней.
Существенность отличительных признаков технического решения подтверждается тем, что только совокупность всех конструктивных признаков, описывающая полезную модель, позволяет обеспечить решение поставленной технической проблемы с достижением заявленного технического результата, заключающегося в создании, стенда для испытания авиационных двигателей и их узлов, обеспечивающего повышение эффективности использования за счет снижения трудоемкости работ по подготовке испытаний.
Полезная модель поясняется иллюстрациями, где:
на фиг. 1 изображена схема стенда для испытания авиационных двигателей и их узлов;
на фиг. 2 изображено сечение А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 изображено сечение Б-Б на фиг. 2.
На фиг. 1 - 3 приняты следующие обозначения:
1 - трубопровод подвода воздуха;
2 - фильтр тонкой очистки;
3 - хонейкомб;
4 - выравнивающая сетка;
5 - лемниската;
6 - термобарокамера;
7 - присоединенный трубопровод;
8 - динамоплатформа;
9 - опоры;
10 - корпус фильтра 2 тонкой очистки;
11 - первая часть корпуса 10;
12 - вторая часть корпуса 10;
13 - карман части 12 корпуса 10;
14 - направляющие;
15 - рамка;
16 - сетчатый фильтрующий элемент;
17 - привод;
18 - испытуемый двигатель.
Стенд для испытания авиационных двигателей и их узлов содержит последовательно установленные трубопровод 1 подвода воздуха, фильтр 2 тонкой очистки, установленный перпендикулярно оси трубопровода 1 подвода воздуха и включающий сетчатый фильтрующий элемент 16, хонейкомб 3, выравнивающую сетку 4, лемнискату 5, термобарокамеру 6 с присоединенным трубопроводом 7, и установленную в термобарокамере 6 динамоплатформу 8 с опорами 9 для установки испытуемого двигателя (см. фиг. 1). Фильтр 2 тонкой очистки выполнен в виде корпуса 10, состоящего из двух частей 11 и 12. Первая часть 11 корпуса 10 закреплена на выходе трубопровода 1 подвода воздуха и предназначена для прохождения воздушного потока, а вторая часть 12 корпуса 10 выполнена в виде кармана 13, связанного с первой частью 11 корпуса 10 (см. фиг. 2). При этом в зависимости от конструкции стенда, корпус 10 фильтра 2 тонкой очистки может быть расположен как вертикально, так и горизонтально, а карман 13 второй части 12 корпуса 10 соответственно расположен сверху или снизу, справа или слева относительно выхода трубопровода 1 подвода воздуха. В предлагаемом техническом решении рассматривается вариант вертикальной установки корпуса 10 фильтра 2 тонкой очистки с верхним относительно трубопровода 1 подвода воздуха расположением кармана 13 (см. фиг. 1). В корпусе 10 фильтра 2 тонкой очистки жестко закреплены соответствующие направляющие 14, предназначенные для перемещения относительно последних рамки 15, в которой и закреплен сетчатый фильтрующий элемент 16 (см. фиг. 3). Стенд снабжен приводом 17, кинематически связанным с рамкой 15 (см. фиг. 2).
Стенд для испытания авиационных двигателей и их узлов работает следующим образом.
Испытуемый двигатель 18 устанавливают на опорах 9 динамоплатформы 8 и подают воздух для испытания в трубопровод 1 подвода воздуха. Воздух через трубопровод 1 подвода воздуха, фильтр 2 тонкой очистки, хонейкомб 3 и выравнивающую сетку 4, поступает на вход в лемнискату 5, и далее по присоединенному трубопроводу 7 подается на вход в испытуемый двигатель 18, закрепленный на опорах 9 динамоплатформы 8. При этом в термобарокамере 6 имитируются высотные условия окружающего испытуемый двигатель 18 воздуха (температура, давление). При проведении специальных испытаний (например, при испытаниях с подводом воздуха, имеющего отрицательную температуру) включается привод 17 и рамка 15 с сетчатым фильтрующим элементом 16 по направляющим 14 перемещается из части 11 корпуса 10 в карман 13 в части 12 корпуса 10. В результате сетчатый фильтрующий элемент 16 освобождает входное сечение лемнискаты 5 и не препятствует прохождению подаваемого воздуха.
Таким образом, выполнение фильтра тонкой очистки в виде корпуса, состоящего из двух частей, одна из которых закреплена на выходе трубопровода подвода воздуха и предназначена для прохождения воздушного потока, а вторая часть корпуса выполнена в виде связанного с первой частью кармана, с жестко закрепленными в частях корпуса направляющими, предназначенными для перемещения относительно последних рамки с закрепленным в ней сетчатым фильтрующим элементом, и снабжение стенда приводом, кинематически связанным с рамкой, позволяет снизить трудоемкость подготовительных операций, что повышает эффективность использования стенда.