СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
GAS-TURBINE ENGINE TESTING METHOD

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к авиационным газотурбинным двигателям (ГТД) и способам их испытаний.
Известен способ испытаний авиационных газотурбинных двигателей, включающий измерение параметров его работы (Г.М. Горбунов, Э.Л. Солохин. "Испытания авиационных воздушно-реактивных двигателей". М.: "Машиностроение", 1967, стр. 17-18).
При реализации известного способа не предусмотрено влияние времени выбега роторов двигателя на остаточный объем масла в опорах двигателя, что приводит при переполнении опоры маслом к выбросу масла в проточную часть двигателя, и, следовательно, к неоптимальному (повышенному) расходу масла при испытаниях двигателя.
Задача изобретения заключается в обеспечении объема масла в опорах двигателя, не превышающего допустимого значения.
Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является обеспечение допустимого значения остаточного объема масла в опорах двигателя путем осуществления оптимального отбора мощности от роторов двигателя на выбеге и, как следствие, снижение расхода масла в процессе испытаний двигателя.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе испытания ГТД, включающем измерение параметров его работы, согласно настоящему изобретению, предварительно для данного типа двигателей проводят испытания с измерением остаточного объема масла в опорах двигателя после останова при нескольких значениях времени выбега роторов за счет различного отбора мощности от роторов двигателя, строят зависимости остаточного объема масла в опорах от времени выбега Q=f(τ) и величины отбора мощности от времени выбега N=f(τ), определяют время выбега и потребную величину отбора мощности от роторов двигателя при допустимом значении остаточного объема масла в опорах двигателя, а при проведении испытаний и в ходе эксплуатации двигателя осуществляют выбранный отбор мощности от роторов двигателя.
Сущность изобретения заключается в следующем. При проведении испытаний двигателей отмечено, что при выбеге роторов изделия продолжается подача масла в опоры двигателя до полной остановки изделия. При этом производительность насоса, откачивающего масло из опор, значительно снижается при снижении оборотов двигателя. Это приводит к переполнению опор двигателя масла при продолжительном выбеге роторов и выбросу излишнего количества масла в проточную часть, что приводит к повышенному расходу масла в процессе испытаний.
При этом время выбега можно снизить, увеличив величину отбора мощности от роторов двигателя на выбеге. Однако при существенном снижении времени выбега возможно заклинивание роторов вследствие того, что детали ротора и статора изготовлены из разных материалов, которые имеют разные свойства по термическому расширению. Следовательно, оптимальное время выбега соответствует времени, обеспечивающему допустимое значение остаточного объема масла в опорах двигателя.
Таким образом, при проведении испытаний и в ходе эксплуатации двигателя целесообразно осуществлять отбор мощности от роторов двигателя в размере, обеспечивающем допустимое значение остаточного объема масла в опорах двигателя, что позволит снизить расход масла двигателя при его испытаниях и в ходе его эксплуатации.
Предлагаемый способ испытаний реализуется следующим образом.
Пример.
Один опытный образец двигателя подвергают испытаниям на испытательном стенде с отбором мощности от роторов двигателя на выбеге при помощи плунжерного насоса с загрузкой 10 л/мин, 15 л/мин, 20 л/мин, 25 л/мин, 30 л/мин, измеряют время выбега роторов и остаточный уровень масла в опорах двигателя после останова.
В таблице представлены значения времени выбега ротора τ и остаточный уровень масла в опорах двигателя после останова Q при различных значениях отбора мощности от роторов двигателя на выбеге N.
По полученным значениям строят зависимости величины отбора мощности от времени выбега N=f(τ) (фиг. 1) и остаточного объема масла в опорах от времени выбега Q=f(τ) (фиг. 2).
По графику фиг. 2 определяют, что в точке А, соответствующей времени выбега ротора 60 секунд, опора двигателя полностью наполняется маслом, а значит, при дальнейшем увеличении времени выбега излишний объем масла будет выбрасываться в проточную часть, что приведет к повышенному расходу масла.
Из графика фиг. 1 определяют, что для обеспечения времени выбега ротора не более 60 секунд необходимо осуществлять отбор мощности от ротора двигателя, соответствующий загрузке плунжерного насоса 14,5 л/мин (фиг. 2, точка А).
При испытаниях и в ходе эксплуатации двигателя осуществляют отбор мощности от ротора двигателя путем загрузки плунжерного насоса в объеме 14,5 л/мин.
Предложенный способ позволяет обеспечить допустимое значение остаточного объема масла в опорах двигателя, предотвратить выброс масла в проточную часть двигателя и таким образом обеспечить минимальный расход масла при испытаниях и эксплуатации двигателя.