Стенд для дослідження гідромеханічних генераторів теплової енергії

Реферат: Стенд для дослідження гідромеханічних генераторів теплової енергії, що має станину, на якій виконані поздовжні напрямні, змонтовані електричний привід з системою регулювання швидкості обертання привідного вала, на якому закріплена з'єднуюча запобіжна муфта, встановлювальні і кріпильні елементи, систему паралельно ввімкнутих різновидових датчиків, поєднаних з комп'ютером через аналогово-цифрові перетворювачі, та дві плити з площинами, перпендикулярними осі привідного вала, з виконаними в них центральними і боковими отворами, одна з яких встановлена на поздовжніх напрямних. До складу стенда введено охолоджуючу систему з нагнітаючим вентилятором, бак для заливу робочої рідини з гнучкими трубопроводами, циркуляційний насос, поєднаний з ними і охолоджуючою системою, захисні екрани та маніпулятори з блоками управління, поєднаними з комп'ютером, оснащені пристроями для закріплення захисних екранів і датчиків. UA 105191 U (12) UA 105191 U UA 105191 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі машинобудування для теплоенергетики. І може бути використана для виконання дослідницьких робіт, приймальних та сертифікаційних випробувань гідромеханічних генераторів теплової енергії. Відомий стенд, який виконано у вигляді станини, зверху якої змонтовані всі вузли і механізми: редуктор, привід, гальмівний пристрій, аналогово-цифровий перетворювач, комп'ютер, встановлювальні і кріпильні елементи [1]. Основним недоліками цього стенда є: 3) обмежені технологічні можливості і мала продуктивність дослідних операцій; 4) неможливість дослідження теплоенергетичних та екологічних характеристик гідромеханічних генераторів теплової енергії. Відомий також стенд для дослідження гідромеханічних генераторів теплової енергії, що має станину, на якій виконані поздовжні напрямні, змонтовані електричний привід з системою регулювання швидкості обертання привідного вала, на якому закріплена з'єднуюча запобіжна муфта, встановлювальні і кріпильні елементи, систему паралельно ввімкнутих різновидових датчиків, поєднаних з комп'ютером через аналогово-цифрові перетворювачі, та дві плити з площинами, перпендикулярними осі привідного вала, з виконаними в них центральними і боковими отворами, одна з яких встановлена на поздовжніх напрямних [2]. Такий стенд має розширені технологічні можливості та підвищену продуктивність контрольних операцій. Але цей стенд, як і попередній, має низькі функціональні можливості, оскільки він створений для дослідження механічних систем приводів і не здатний досліджувати теплоенергетичні та екологічні характеристик гідромеханічних генераторів теплової енергії з різними геометричними і енергетичними властивостями. Задача корисної моделі - розширення функціональних можливостей стенда для забезпечення можливості дослідження теплоенергетичних та екологічних характеристик гідромеханічних генераторів теплової енергії з різними геометричними і енергетичними властивостями. Замисел корисної моделі полягає в тому, щоб змінити склад елементів стенда, які б у сукупності дозволяли, по-перше, мати трансформерність, щоб налагоджувати стенд для підключення до нього об'єктів дослідження (гідромеханічних генераторів теплової енергії) з різними геометричними і енергетичними властивостями, і, по-друге, оснастити стенд системою датчиків і засобів їх утримання у потрібному положенні при вимірюванні теплоенергетичних та екологічних характеристик вказаних генераторів теплової енергії з різними геометричними і енергетичними властивостями, в тому числі при різних статичних і динамічних способах екологічного захисту за допомогою екранів. Поставлена задача досягається тим, що до складу стенда введено охолоджуючу систему з нагнітаючим вентилятором, бак для заливу робочої рідини з гнучкими трубопроводами, циркуляційний насос, поєднаний з ними і охолоджуючою системою, та маніпулятори з блоками управління, поєднаними з комп'ютером, оснащені пристроями для закріплення захисних екранів і датчиків, Корисна модель пояснюється кресленням, де на фіг. 1 зображена загальна схема стенда, а на фіг. 2 - загальний вигляд плити з отворами. Стенд для дослідження гідромеханічних генераторів теплової енергії має станину 1, на якій виконані поздовжні напрямні 2, змонтовані електричний привід 3 з системою 4 (наприклад, варіатором) регулювання швидкості обертання привідного вала 5, на якому закріплена з'єднуюча запобіжна муфта 6, встановлювальні і кріпильні елементи 7, систему 8 паралельно ввімкнутих різновидових датчиків Д1….Д7, поєднаних провідниками 9 з комп'ютером 10 через аналогово-цифрові перетворювачі 11 (з'єднання на фіг. 1 не показані). Серед датчиків - датчики електричного виду (ватметри), виду термопари, імпульсного виду для вимірювання швидкості обертання привідного вала, датчики для радіаційного вимірювання екологічних показників. У складі стенду є дві плити 12 і 13 з площинами, перпендикулярними осі привідного вала 5, з виконаними в них центральними 14 (круглими) отворами і периферійними 15 отворами (пазами). Одна з плит (поз. 13) встановлена на поздовжніх напрямних 2 з можливістю переміщення по них при налагодженні стенду для об'єктів дослідження з різними геометричними характеристиками. До складу стенда введено охолоджуючу систему з нагнітаючим вентилятором 16, яка здатна налагоджуватись на різні режими роботи. Встановлений бак 17 для заливу робочої рідини. З ним поєднані гнучкі трубопроводи 18, які через циркуляційний насос 19 поєднані з охолоджуючою системою і об'єктом дослідження 20. Маніпулятори 21 та 22 з блоками управління, поєднані з комп'ютером 10, оснащені пристроями 23 для закріплення захисних екранів 24 і датчиків. 1 UA 105191 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Стенд для дослідження гідромеханічних генераторів теплової енергії працює наступним чином. Проводиться попереднє налагодження стенду в залежності від типорозміру об'єкта дослідження - гідромеханічного генератора теплової енергії - та програми дослідження. Для цього на виконаних на станині 1 поздовжніх напрямних 2 у потрібному положенні встановлюється і закріплюється з допомогою встановлювальні і кріпильних елементів 7 плита 13, площина якої перпендикулярна осі привідного вала 5, та з допомогою з'єднуючої запобіжної муфти 6 вказаний об'єкт поєднується з електричним приводом 3, який має систему 4 (наприклад, варіатором) регулювання швидкості обертання привідного вала 5. Це можливо, бо у плитах 12 і 13 є круглі центральні отвори 14, через які проходять хвостові частини вала ротора об'єкта дослідження 20, та периферійні отвори (пази) 15, дозволяючі закріпити об'єкт дослідження з обраними розташуваннями отворів. Встановлюються також потрібні захисні екрани 24, які закріплюються у пристроях 23 маніпуляторів 21 та 22 з блоками управління, поєднаними з комп'ютером 10. Крім того, приводяться у робочий стан паралельно ввімкнуті різновидові датчики Д1….Д7, які поєднані з комп'ютером 10 через аналогово-цифрові перетворювачі 11, а також приєднуються до об'єкта досліджень гнучкі трубопроводи 18, які через циркуляційний насос 19 поєднані з охолоджуючою системою і об'єктом дослідження 20. Вказаними діями забезпечується можливість дослідження теплотехнічних та екологічних характеристик гідромеханічного генератора теплової енергії. Після цього вмикається привід 3 і встановлюється стаціонарний чи змінний режим його роботи, що забезпечується програмою регулювання, наприклад, варіатора швидкості системи 4. Оскільки привідний вал 5 з'єднаний через муфту 6 з об'єктом дослідження 20, а площини плит 12 і 13 перпендикулярні осі цього вала, ротор об'єкт дослідження 20 починає обертатись. Це дозволяє генерувати теплову енергію. Датчики електричного виду (ватметри), виду термопари, імпульсного виду для вимірювання швидкості обертання привідного вала, датчики для радіаційного вимірювання екологічних показників, сигнали від яких сприймаються комп'ютером 10 через аналогово-цифрові перетворювачі 11, здійснюють зняття інформації, потрібної для розрахунків з допомогою комп'ютера 10 теплоенергетичних та екологічних характеристик об'єкта дослідження. Введена до складу стенда охолоджуюча система з нагнітаючим вентилятором 16, налагоджена на потрібний режим роботи, здійснює контрольований відвід теплової енергії з системи шляхом охолодження робочої рідини вентилятором, яка прокачується з бака 17 через гнучкі трубопроводи циркуляційним насосом 19. Маніпулятори 21 та 22 з блоками управління, поєднані з комп'ютером 10, оснащені пристроями 23, забезпечують статичний чи динамічний стан захисних екранів 24 І датчиків системи 8 в залежності від програми досліджень, даючи можливість оперативно вести пошук оптимальних положень цих елементів та найбільш ефективних режимів роботи гідромеханічного генератора теплової енергії. Потреба у використанні захисних екранів 24 та визначення їх оптимальних положень відносно гідромеханічного генератора теплової енергії виникає у зв'язку з наявними випромінюваннями у цих об'єктів та необхідністю організації пошуку ефективного захисту від них. Вказаним забезпечується досягнення задачі корисної моделі. До переваг стенда належить розширення технологічних можливостей і підвищення продуктивності контрольних операцій. Стенд може знайти широке застосування у підприємствах і організаціях, які виробляють та досліджують гідромеханічні генератори теплової енергії динамічного типу (з роторами, що обертаються). Джерела інформації: 3. Стенд для дослідження привідних пасів. / Ляшук О.Л., Гевко І.Б. та інші. Патент України № 39308. Бюл. № 4, 2009. 4. Стенд для дослідження механічних систем приводів. / Рогатинський P.M., Гевко І.Б. та інші. Патент України № 75956. Бюл. № 24, 2012. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Стенд для дослідження гідромеханічних генераторів теплової енергії, що має станину, на якій виконані поздовжні напрямні, змонтовані електричний привід з системою регулювання швидкості обертання привідного вала, на якому закріплена з'єднуюча запобіжна муфта, встановлювальні і кріпильні елементи, систему паралельно ввімкнутих різновидових датчиків, поєднаних з комп'ютером через аналогово-цифрові перетворювачі, та дві плити з площинами, 2 UA 105191 U 5 перпендикулярними осі привідного вала, з виконаними в них центральними і боковими отворами, одна з яких встановлена на поздовжніх напрямних, який відрізняється тим, що до складу стенда введено охолоджуючу систему з нагнітаючим вентилятором, бак для заливу робочої рідини з гнучкими трубопроводами, циркуляційний насос, поєднаний з ними і охолоджуючою системою, захисні екрани та маніпулятори з блоками управління, поєднаними з комп'ютером, оснащені пристроями для закріплення захисних екранів і датчиків. 3 UA 105191 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4