×
13.02.2018
218.016.1f4d

СПОСОБ ДОСТАВКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА В ЗАДАННУЮ ПОЗИЦИЮ ПРИ ЗАМЕРАХ ПАРАМЕТРОВ ГАЗОВОГО ПОТОКА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002641182
Дата охранного документа
16.01.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области измерительной техники, к испытаниям, доводке и эксплуатации всех типов газотурбинных двигателей (ГТД), к способам доставки измерительного элемента в заданную позицию при замерах параметров газового потока, к проведению инженерных и сертификационных испытаний ГТД, к верификации расчетных моделей узлов двигателей. В данном способе дополнительно применяют систему отслеживания смещения ГТД, применяют систему отслеживания отклонения фактической позиции ПР от заданной, измеряют в режиме реального времени фактическое смещение ГТД, отклонение фактической позиции ПР от заданной, затем вычисляют фактическое положение измерительного элемента относительно ГТД, сравнивают вычисленное фактическое значение с позицией ПР в соответствии с управляющей программой, передают в ПР необходимое значение коррекции для перемещения измерительного элемента в заданную позицию относительно ГТД. Кроме того, дополнительно применяют систему отслеживания деформации гребенки, измеряют фактическую деформацию гребенки в режиме реального времени и сравнивают фактическую позицию измерительного элемента, с учетом измеренной фактической деформации гребенки, с заданной. Кроме того, дополнительно после перемещения измерительного элемента в заданную позицию относительно ГТД повторно оценивают отклонение фактической позиции измерительного элемента от заданной и в случае необходимости повторно корректируют положение ПР. Технический результат изобретения – обеспечение доставки измерительного элемента в заданную позицию относительно ГТД в режиме реального времени. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области измерительной техники, к испытаниям, доводке и эксплуатации всех типов газотурбинных двигателей (ГТД), к способам доставки измерительного элемента в заданную позицию при замерах параметров газового потока, к проведению инженерных и сертификационных испытаний ГТД, к верификации расчетных моделей узлов двигателей. Данный способ может применяться при проведении испытаний наземных газотурбинных установок (ГТУ) и на установках для испытаний узлов двигателей.

Известен способ измерения параметров потока на выходе из сопла ГТД (Заявка №95101345/06, МПК G01M 15/00, публ. 20.11.1996 г.). Доставка измерительного элемента, закрепленного на гребенке, в заданную позицию осуществляется с помощью подвижного пилона, перемещаемого вдоль самого себя в одну сторону и в другую сторону от центра сопла, на расстояние, равное полушагу между датчиками гребенки.

Недостатком известного способа является невозможность доставки измерительного элемента в диапазон точек, покрывающих весь объем потока, отсутствие контроля доставки измерительного элемента в заданную позицию относительно среза сопла ГТД.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату и выбранным за прототип является способ доставки измерительного элемента в заданную позицию при замерах параметров газового потока, разработанный группой компаний SAFRAN совместно с ее партнерами. Презентация данного способа представлена на сайте http://mermose.onera.fr/en от 10.06.2014.

Для реализации способа используют промышленный робот (ПР) и гребенку с измерительным элементом, закрепляемую на конечном элементе ПР - фланце.

При осуществлении известного способа измерения гребенку с измерительным элементом закрепляют на фланце ПР, позиционируют гребенку по заданным позициям управляющей программы, осуществляют измерения и анализ пробы газового потока за срезом сопла ГТД.

Недостатком прототипа является отсутствие контроля доставки измерительного элемента в заданную позицию относительно среза сопла ГТД.

На точность доставки измерительного элемента в заданную позицию влияют следующие составляющие: низкая абсолютная точность ПР, отклонение фактической позиции ПР от заданной, под влиянием газового потока ГТД на гребенку, закрепленную на фланце ПР, деформация гребенки и смещение ГТД под воздействием силы и температуры газового потока. На практике отклонения ПР под нагрузкой от газового потока могут составлять до 10 мм, деформации гребенки - 10 мм, смещение ГТД - 10 мм. Величины отклонений зависят от многих параметров, в том числе тяги двигателя, скорости, температуры и давления газового потока, конструкции гребенки и ее ориентации в газовом потоке, модели ПР, конфигурации ПР в заданной позиции и пр.

Технической задачей заявляемого изобретения является обеспечение доставки измерительного элемента в заданную позицию, в широком диапазоне точек, в режиме реального времени.

Технический результат достигается тем, что в способе доставки измерительного элемента в заданную позицию, заключающемся в том, что на фланце ПР закрепляют гребенку с измерительным элементом, позиционируют гребенку по заданным позициям управляющей программы ПР, осуществляют измерения и анализ пробы газового потока ГТД, согласно изобретению в процессе позиционирования измерительного элемента в заданной позиции управляющей программы ПР дополнительно применяют систему отслеживания смещения ГТД, применяют систему отслеживания отклонения фактической позиции ПР от заданной, измеряют в режиме реального времени фактическое смещение ГТД, отклонение фактической позиции ПР от заданной, затем вычисляют фактическое положение измерительного элемента относительно ГТД, сравнивают вычисленное фактическое значение с позицией ПР в соответствии с управляющей программой, передают в ПР необходимое значение коррекции для перемещения измерительного элемента в заданную позицию относительно ГТД.

Кроме того, согласно изобретению в процессе позиционирования измерительного элемента в заданной позиции управляющей программы промышленного робота дополнительно применяют систему отслеживания деформации гребенки, измеряют фактическую деформацию гребенки в режиме реального времени и сравнивают фактическую позицию измерительного элемента, с учетом измеренной фактической деформации гребенки, с заданной.

Кроме того, согласно изобретению дополнительно после перемещения измерительного элемента в заданную позицию относительно газотурбинного двигателя повторно оценивают отклонение фактической позиции измерительного элемента от заданной и в случае необходимости корректируют положение промышленного робота.

В предлагаемом изобретении, в отличие от прототипа, позиционирование измерительного элемента относительно ГТД, производится в режиме реального времени с точностью используемых систем слежения. Полученная точность позиционирования измерительного элемента относительно ГТД расширяет сферу применения роботизированного комплекса и позволяет проводить не только инженерные и сертификационные испытания ГТД, но и испытания, необходимые для доводки узлов элементов двигателя. Кроме того, полученные данные параметров газового потока, измеренные в заданных позициях, позволяют осуществлять верификацию расчетных моделей узлов двигателей.

Использование системы отслеживания смещения ГТД и системы отслеживания отклонения фактической позиции ПР от заданной позволяет выявить и скомпенсировать смещение двигателя под воздействием силы и температуры газового потока, повысить абсолютную точность ПР, компенсировать отклонение фактической позиции ПР от заданной, вызванное влиянием газового потока ГТД на гребенку, закрепленную на фланце ПР, в режиме реального времени.

Использование системы отслеживания деформации гребенки позволяет выявить и скомпенсировать деформацию гребенки под воздействием силы и температуры газового потока в режиме реального времени.

Повторная оценка отклонения фактической позиции измерительного элемента от заданной и корректировка положения промышленного робота, в случае необходимости, позволяют убедиться в доставке измерительного элемента в заданную позицию.

Для повышения абсолютной точности ПР, выявления отклонения фактической позиции ПР от заданной, под влиянием газового потока двигателя на гребенку, закрепленную на фланце ПР, выявления деформации гребенки и смещения ГТД под воздействием силы и температуры газового потока могут использоваться системы слежения, позволяющие вычислять положение объектов в пространстве в шести степенях свободы. Такими системами могут являться системы оптического зрения, лазерные системы, системы внутрицехового позиционирования, оптоволоконные датчики и любые другие системы с функцией вывода информации об отслеживаемом объекте в шести степенях свободы.

В зависимости от типа системы слежения, объектами отслеживания могут являться метки, светодиоды, сферические отражатели, инфракрасные датчики и пр. При проведении испытаний объекты отслеживания крепятся на гребенке с измерительным элементом, ПР, а также на ГТД.

На гребенке могут быть размещены измерительные элементы, позволяющие измерять следующие параметры: давление, температуру, вектор скорости, акустические характеристики газового потока и пр., а также пробоотборники для отбора газовой пробы на химический анализ и определение эмиссионных характеристик.

Благодаря обширной рабочей зоне ПР и наличию систем, обеспечивающих доставку измерительного элемента в заданную позицию, относительно ГТД, настоящий способ измерения параметров газового потока может быть применен для проведения испытаний всех типов ГТД, для проведения испытаний наземных ГТУ и на установках для испытаний узлов двигателей.

На фиг. 1 представлена схема реализации способа доставки измерительного элемента в заданную позицию при замерах параметров газового потока газотурбинного двигателя.

Способ реализуется следующим образом: на фланце ПР 1 закрепляют гребенку 2 с измерительным элементом 3, позиционируют гребенку 2 по заданным позициям управляющей программы ПР 1, в процессе позиционирования применяют систему отслеживания смещения 5 ГТД 4, систему отслеживания отклонения фактической позиции 6 ПР 1 от заданной, систему отслеживания деформации 7 гребенки 2, измеряют в режиме реального времени фактическое смещение ГТД 4, отклонение фактической позиции ПР 1 от заданной, фактическую деформацию гребенки 2, затем вычисляют фактическое положение измерительного элемента 3 относительно ГТД 4 с помощью системы 8, сравнивают вычисленное фактическое значение с позицией ПР 1 в соответствии с управляющей программой, передают в ПР 1 необходимое значение коррекции для перемещения измерительного элемента 2 в заданную позицию относительно ГТД 4, после перемещения измерительного элемента 3 в заданную позицию относительно ГТД 4 повторно оценивают отклонение фактической позиции измерительного элемента 3 от заданной и, в случае необходимости, повторно корректируют положение ПР 1. После прихода измерительного элемента 3 в заданную позицию измерительная аппаратура 9 осуществляет измерения и анализ пробы газового потока.

Таким образом, выполнение предлагаемого изобретения с вышеуказанными отличительными признаками, в совокупности с известными признаками, заявляемого изобретения позволяет обеспечить контроль и доставку измерительного элемента в заданную позицию, относительно ГТД, в режиме реального времени.


СПОСОБ ДОСТАВКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА В ЗАДАННУЮ ПОЗИЦИЮ ПРИ ЗАМЕРАХ ПАРАМЕТРОВ ГАЗОВОГО ПОТОКА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 35.
26.08.2017
№217.015.d864

Стенд для испытания газогенераторов турбореактивных двухконтурных двигателей

Изобретение относится к области турбостроения, а именно - к испытаниям газогенераторов турбореактивных двухконтурных двигателей на стенде. Стенд для испытания газогенераторов турбореактивных двухконтурных двигателей имеет воздуховод с установленными по тракту заслонками и турбореактивный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622588
Дата охранного документа: 16.06.2017
26.08.2017
№217.015.ddb3

Способ измерения фактической минимальной площади проходного сечения межлопаточных каналов

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для автоматизированного измерения фактической минимальной площади проходного сечения проточной части межлопаточных каналов сопловых аппаратов турбин, роторов компрессоров. В способе измерения фактической минимальной площади...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624784
Дата охранного документа: 06.07.2017
26.08.2017
№217.015.dddb

Система топливопитания камеры сгорания газотурбинного двигателя

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, а более конкретно к конструкциям основных камер сгорания. Система топливопитания камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит кольцевой топливный коллектор, установленный вокруг внешней стороны корпуса камеры сгорания, и множество...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624783
Дата охранного документа: 06.07.2017
19.01.2018
№218.016.0436

Центробежно-струйная форсунка

Изобретение относится к форсункам для распыления жидкости и может быть использовано в авиадвигателестроении, а также на других промышленных объектах, где требуется распыление жидкости. Центробежно-струйная форсунка включает корпус и завихрительную камеру. В камеру с помощью резьбового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630521
Дата охранного документа: 11.09.2017
20.01.2018
№218.016.1167

Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения. Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит фронтовое устройство. На фронтовой плите устройства расположены горелочные модули с продольной осью, коллинеарной оси жаровой трубы, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633982
Дата охранного документа: 20.10.2017
13.02.2018
№218.016.1efe

Способ изготовления керамических форм для равноосного литья жаропрочных сплавов по выплавляемым моделям

Изобретение относится к литейному производству. Поверхности модельного блока очищают от смазок и загрязнителей водным раствором моющих средств. Наносят на модельный блок керамическую суспензию на основе кремнезоля. Обсыпают огнеупорным зернистым материалом. Сушат лицевой слой в потоке воздуха с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641205
Дата охранного документа: 16.01.2018
13.02.2018
№218.016.268f

Упругодемпферная опора турбины

Изобретение относится к упругодемпферным опорам турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Упругодемпферная опора турбины, содержащая корпус опоры с установленными внутри корпуса внешним и внутренним упругими элементами с щелевой масляной полостью между ними, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644003
Дата охранного документа: 06.02.2018
04.04.2018
№218.016.2fcc

Газотурбинный двигатель

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения. Газотурбинный двигатель содержит газогенератор, выход которого соединен с силовой свободной турбиной. Выход из газогенератора дополнительно соединен с реактивным соплом, выполненным в виде секторов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644660
Дата охранного документа: 13.02.2018
10.05.2018
№218.016.3ca0

Газотурбинный двигатель с биротативным вентилятором

Изобретение относится к газотурбинным двигателям с биротативным вентилятором авиационного применения. Газотурбинный двигатель с биротативным вентилятором содержит подпорные ступени, размещенные между рабочими колесами биротативного вентилятора, а также биротативную турбину, соединенную валами с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647944
Дата охранного документа: 21.03.2018
10.05.2018
№218.016.3d88

Способ обработки радиальной торцевой канавки на детали газотурбинного двигателя (варианты)

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для формообразования радиальных торцевых канавок на деталях турбины газотурбинного двигателя на профилешлифовальных станках с числовым программным управлением (ЧПУ). Деталь устанавливают на профилешлифовальном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648174
Дата охранного документа: 22.03.2018
Показаны записи 1-8 из 8.
26.08.2017
№217.015.d864

Стенд для испытания газогенераторов турбореактивных двухконтурных двигателей

Изобретение относится к области турбостроения, а именно - к испытаниям газогенераторов турбореактивных двухконтурных двигателей на стенде. Стенд для испытания газогенераторов турбореактивных двухконтурных двигателей имеет воздуховод с установленными по тракту заслонками и турбореактивный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622588
Дата охранного документа: 16.06.2017
26.08.2017
№217.015.ddb3

Способ измерения фактической минимальной площади проходного сечения межлопаточных каналов

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для автоматизированного измерения фактической минимальной площади проходного сечения проточной части межлопаточных каналов сопловых аппаратов турбин, роторов компрессоров. В способе измерения фактической минимальной площади...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624784
Дата охранного документа: 06.07.2017
26.08.2017
№217.015.dddb

Система топливопитания камеры сгорания газотурбинного двигателя

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, а более конкретно к конструкциям основных камер сгорания. Система топливопитания камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит кольцевой топливный коллектор, установленный вокруг внешней стороны корпуса камеры сгорания, и множество...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624783
Дата охранного документа: 06.07.2017
19.01.2018
№218.016.0436

Центробежно-струйная форсунка

Изобретение относится к форсункам для распыления жидкости и может быть использовано в авиадвигателестроении, а также на других промышленных объектах, где требуется распыление жидкости. Центробежно-струйная форсунка включает корпус и завихрительную камеру. В камеру с помощью резьбового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630521
Дата охранного документа: 11.09.2017
20.01.2018
№218.016.1167

Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения. Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит фронтовое устройство. На фронтовой плите устройства расположены горелочные модули с продольной осью, коллинеарной оси жаровой трубы, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633982
Дата охранного документа: 20.10.2017
13.02.2018
№218.016.1efe

Способ изготовления керамических форм для равноосного литья жаропрочных сплавов по выплавляемым моделям

Изобретение относится к литейному производству. Поверхности модельного блока очищают от смазок и загрязнителей водным раствором моющих средств. Наносят на модельный блок керамическую суспензию на основе кремнезоля. Обсыпают огнеупорным зернистым материалом. Сушат лицевой слой в потоке воздуха с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641205
Дата охранного документа: 16.01.2018
13.02.2018
№218.016.268f

Упругодемпферная опора турбины

Изобретение относится к упругодемпферным опорам турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Упругодемпферная опора турбины, содержащая корпус опоры с установленными внутри корпуса внешним и внутренним упругими элементами с щелевой масляной полостью между ними, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644003
Дата охранного документа: 06.02.2018
04.04.2018
№218.016.2fcc

Газотурбинный двигатель

Изобретение относится к газотурбинным двигателям авиационного и наземного применения. Газотурбинный двигатель содержит газогенератор, выход которого соединен с силовой свободной турбиной. Выход из газогенератора дополнительно соединен с реактивным соплом, выполненным в виде секторов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644660
Дата охранного документа: 13.02.2018
+ добавить свой РИД