СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ

Предлагаемая полезная модель относится к стендовому оборудованию для испытаний топливной аппаратуры, в частности, систем автоматического управления авиационных газотурбинных двигателей, подвергающихся комплексу стендовых заводских испытаний, максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации как по техническим параметрам, так и по графику изменения режимов работы двигателя.
Известен стенд для испытаний топливной аппаратуры (см. Ю.Ф.Пономаренко, Испытание гидропередач, изд. «Машиностроение», М., 1969 г., стр.144-146, рис.76), недостатком которого является невозможность поддержания заданного уровня давления топлива клапаном постоянного давления, состоящим из чувствительного элемента и пружины. Изменение уровня поддерживаемого давления осуществляется путем изменения затяжки пружины. Наличие пружины приводит к статической ошибке в поддерживаемом уровне давления, что не удовлетворяет современные требования к топливной аппаратуре, т.к. одним из основных параметров при испытании топливной аппаратуры является давление топлива на входе в испытываемую аппаратуру.
Наиболее близким техническим решением является стенд для испытания топливной аппаратуры (см. патент РФ №2335654, кл. F02M 65/00, 2007 г.), содержащий шаговый двигатель с механизмом привода, блок управления и магистраль подачи топлива.
Недостатком данного устройства является невозможность непрерывного замера регулируемого параметра в автоматическом режиме, поддержания графика изменения с высокой точностью заданных параметров, автоматического выхода на заданный режим, обеспечение устойчивой работы на данном режиме в процессе испытаний топливной аппаратуры, а также недостаточная надежность работы стенда.
Техническим результатом, на решение которого направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение непрерывного замера регулируемого параметра в автоматическом режиме испытаний топливной аппаратуры, поддержание графика изменения с высокой точностью заданных параметров, а именно поддержание постоянного (без статической ошибки) давления, обеспечение автоматического выхода на заданный режим и устойчивой работы топливной аппаратуры на данном режиме, а также повышение надежности работы стенда.
Поставленная задача решается за счет того, что стенд для испытаний топливной аппаратуры содержит шаговый двигатель с механизмом привода, подключенный к блоку управления, магистраль подачи топлива, снабженную регулятором постоянного давления, соединенным с шаговым двигателем, и датчиком давления, подключенным к блоку управления.
Регулятор постоянного давления может быть снабжен дозирующим элементом, связанным с механизмом привода шагового двигателя, при этом один из торцев дозирующего элемента может быть снабжен упором, расположенным между концевыми выключателями, подключенными к блоку управления.
Концевые выключатели предпочтительно могут быть закреплены на корпусе регулятора постоянного давления соосно и навстречу друг другу, при этом, по крайней мере, один из них выполнен с возможностью регулировки осевого перемещения.
Совокупность отличительных признаков, а именно, введение в магистраль подачи топлива регулятора постоянного давления, соединенного с шаговым двигателем, и датчика давления, подключенного к блоку управления, обеспечивает получение технического результата, т.е. поддержание с высокой точностью регулируемого параметра - величины постоянного давления топлива на входе в аппаратуру, в процессе ее испытания на всех заданных режимах работы, за счет непрерывного замера величины давления топлива и выдачи результатов замера блоку управления датчиком давления. Блок соответственно корректирует команду шаговому двигателю через механизм привода дозирующему элементу регулятора постоянного давления.
Для повышения надежности работы стенда за счет защиты шагового двигателя от перегрузок и возможного выхода из строя торец дозирующего элемента целесообразно снабдить упором, расположенным между концевыми выключателями, подключенными к блоку управления.
Предложенная полезная модель схематично показана на чертеже и описана ниже.
Стенд для испытаний топливной аппаратуры 1 содержит шаговый двигатель 2 с механизмом привода 3, подключенный к блоку управления 4, регулятор 5 постоянного давления, соединенный с двигателем 2. В корпусе регулятора 5 выполнены полость подвода топлива из магистрали 6 и полость слива 7, разделенные дозирующим элементом 8.
Дозирующий элемент 8 одним торцем кинематически связан с механизмом привода шагового двигателя 2. Другой торец дозирующего элемента снабжен упором 9, расположенным между концевыми выключателями 10, закрепленными, например, на корпусе регулятор 5 соосно и навстречу друг другу. Оба или, по крайней мере, один из выключателей 10 выполнены с возможностью регулировки их осевого перемещения.
Магистраль подачи топлива снабжена датчиком давления 11 и манометром 12, обеспечивающим визуальное наблюдение за уровнем давления. Концевые выключатели 10 и датчик давления 11 электрически подключены к блоку управления 4.
Стенд работает следующим образом.
Техническими условиями задается уровень постоянного давления в рабочей магистрали 6 подачи топлива в испытываемую аппаратуру 1. Величина задаваемого давления топлива и график изменения величины давления фиксируются в блоке управления 4 вручную или по программе автоматического режима испытаний топливной аппаратуры. Блок управления 4 выдает электрическую команду на шаговый двигатель 2, который через механизм привода 3 перемещает дозирующий элемент 8, в результате изменяется величина проходного сечения регулятора давления 5, т.е. изменяется количество сливаемого топлива из магистрали 6, а следовательно изменяется давление в магистрали. Процесс изменения давления в магистрали 6 будет протекать до тех пор, пока от датчика давления 11 в блок управления 4 не поступит сигнал, соответствующий заданному уровню давления.
Граничные положения дозирующего элемента 8 фиксируются через упор 9 концевыми выключателями 10 и передаются на блок управления 4, отключая шаговый двигатель 2 и защищая его от перегрева и выхода из строя.
Изменение количества топлива, проходящего через испытываемую аппаратуру 1, приведет к изменению уровня давления, наступит рассогласование электросигнала от датчика давления 11 в блоке управления 4, который даст сигнал шаговому двигателю 2 на восстановление согласованности этих сигналов.
Переход на другой уровень давления осуществляется переключением блока управления 4 вручную или по программе автоматического режима испытания, блок управления 4 через шаговый двигатель 2 изменяет положение дозирующего элемента 8 до установления согласованности сигналов при соответствующем новом заданном уровне давления.
Большое быстродействие электрических элементов позволит предлагаемому устройству с высокой точностью поддерживать уровень давления в соответствии с программой испытаний топливной аппаратуры.