Устройство для испытания лопаток осевых вентиляторов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ЮО С 01 М 7t 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A8TOPCHO5hY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3438985/25-28 (22) 10.05.8 (46) 07.12.83. Бюл. Р 45 (72) A.Е. Божко, A.È. Федоров, В.И. Васильев и Е.Д. Наумов (71) Институт проблем машиностроения

АН УССР (53) 620.178.5(088.8) (56) 1. Кузнецов Н.Д., Цейтлин В.H.

Эквивалентные испытания газотурбинных двигателей. "Машиностроение", 1976, .с. 82-89.

2. Коростелев A.E. Экспериментальное исследование аэродинамического воздействия в решетке колеблющихся лопаток. - "Проблемы прочности, Киев, "Наукова Думка", 1974, 9 8, с. 34-40(прототип), „„SU„„105 46 А (54) (57 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ЛОПАТОК ОСЕВЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ, содержащее возбудитель колебаний, установленное на нем приспособление для крепления испытуемых лопаток и связываемые с лопатками грузы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения проведения испытаний лопаток большой жесткости, оно снабжено пластинами, консольно закрепляемыми на лопатках, на свободных ,концах пластин закреплены грузы, при этом жесткость пластин равна жесткости лопаток, а длина пластины

:составляет 1,5-2 длины лопатки.

1059466

Устанавливают требуемую частоту (резона»»сну»о1 нагружения и необходи. мое напряжение в одной иэ лопаток 2 с пластиной 3. Затем сменными грузами 4 изменяют поочередно частоты олебаний остальных лопаток 2 с ластинами 3 таким образом, чтобы их собственные частоты совпали с обственной частотой первой лопатки, и проводят испытания на этой частоте заданным уровнем напряжений. Анаогичным образом проводят испытания сех лопаток на любой другой собстенной частоте и другом уровне напря. ений.

Напряжения в поперечных сечениях опатки при колебаниях определяются о формуле

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания лопаток осевых вентиляторов на усталость.

Известно устройство.для испытания лопаток на усталость, содержащее 5 к возбудитель колебаний, на столе ко- п торого в приспособлении установлены попарно испытуемые лопатки )1) . с

Недостатком известного устройства является невозможность получения )Q с высоких уровней напряжений в лопат- л ках большой жесткости, а также невоэ- в можность проведения испытаний всех в лопаток одновременно вследствие раэ- ж броса их собственных частот.. 15

Наиболее близким к предлагаемому л является устройство для испытания п лопаток осевых вентиляторов, содержащее возбудитель колебаний, установленное на нем приспособление для крепления испытуемых лопаток и связываемые r лопатками грузы, причем грузы располагаются на концах лопаток f2) .

Однако это устройство не позволяет проводить испытания лопаток большой жесткости, таких как лопатки осевых вентиляторов, поскольку создаваемые динамические усилия оказываются недостаточными для разрушения лопаток.

Цель изобретения — обеспечение проведения испытания лопаток большой жесткости. »1Р JX, Х ДХ

6 Д(х)=, 4 4

P; X»(Xljx

d х» (х1

dr

P » f 3о де " — ;а=

f 4>

Š— модуль упругости материала лопатки; момент инерции сечения лопатки; И - момент сопротивления сечения лопатки; ускорение силы тяжести; удельный вес материала; площадь поперечного сечения лопатки; длина лопатки;

Я» — собственная частота колебаний.

"лопатки;

S — логарифмический декремент колебаний; коэффициент затухания;

Х(Х)- функция прогиба лопаткин интенсивность возмущающей силы по длине лопатки.

При колебаниях в резонансе резонансную частоту и амплитуду колебаний системы лопатка — пластина регулируют изменением массы, жесткости и диссипации, чтс» позволяет получать в испытуемой лопатке большие уровни напряжений.

Зависимость резонансной частоты от изменения диссипации определяется формулой аа» -аи» ° ааааааиа1»-(»,аалеp= —,а gj (q+аа»)а

Поставленная цель достигается тем, что устройство для испытания лопаток осевых вентиляторов, содер-. жащее возбудитель колебаний, установленное на нем приспособление для крепления испытуемых лопаток и свя. зывае>ь>е с лбпатками грузы, снабжено пластинами, консольно закрепляемыми 4О ,на лопатках,на свободныхконцах плас-: тин закреплены грузы, при. этом жесткость пластин равна жесткости лопа ток, а длина, пластины составляет 1,52 длины лопатки. 45

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит возбудитель колебаний (не показан), установленное на нем приспособЛение 1 для креп- 5О ления испытуемых лопаток 2, пласти-. ны 3, консольно закрепляемые на лопатках 2. На свободных концах пластин 3 закреплены грузы 4. Место крепления пластины на лопат- 55 ке определяется в зависимости от того, где необходимо получить разрушение лопатки. Устройство работает следующим образом. собственная частота колебаний лопатки с учетом диссицации б Яь>, "7;

1059466

Редактор lO. Середа Техред.В.Далекорей Корректор р. Макаренко

Заказ 9821/48 . Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ф.де 4)о - собственная частота коле баний системы лопаткапластина, С - жесткость системы; масса систему коэффициент диссинации.

Изменение диссипации системы лопатка — пластина достигается эа счет выбора материала пластины (внутреннее демпфирование),а также путем соответствующего подбора способа

I крепления пластины к лопатке (конструктивное демпфирование), например, с помощьв сварного, клеевого, болто.вого и т. д. соединения. э- Использование предлагаемого изобретения позволяет проводить ускоренные испытания лопаток большой жесткости, что сокращает затраты электроэнергии и время проведения испытаний.