Установка для испытания турбинных дисков на прочность

 

№ 114558

Класс 42k, 20оа

СССР

ii.»,: Ц,.: 1 т""» И И Е ".:;;:.

6ЙБЛИОТЕ.", J, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. П. Рабинович и Г. С Васильченко

УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТУРБИННЫХ ДИСКОВ НА

ПРОЧНОСТЬ

Заявлено 25 мая 1957 г. за № 573600 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Предметом изобретения является установка для испытания турбинных дисков авиационных и других двигателей на прочность при нагреве в условиях, приближающихся к эксплуатационным условиям.

От известных установок того же назначения, с применением установленного на демпферном подшипнике вертикального вала для крепления испытуемого турбинного диска, вращаемого воздушной турбинкой или иным приводным устройством и помещаемого во внутреннюю полость электронагревательного устройства, набженного системой охлаждения, описываемая установка отличается тем, что, с целью защиты обслуживающего установку персонала и улавливания кусков испытуемого диска при его разрушении, нагревательное устройство окружено бронированным корпусом из концентриче"ких стальных колец с внутренней обкладкой из свинцовых кирпичей и расположенными в полости нагревательного устройства стальными листовыми экранами в плоскости вылета кусков разрушенного диска. Для нагрева испытуемых дисков в установке применено высокочастотное индукционное нагревательное устройство, с целью проведения испытаний " учетом влияния пускового и переменного режимов работы турбинных двигателей при ускоренном нагреве и охлаждении турбинных дисков.

На чертеже изображен вид установки спереди в вертикальном разрезе.

Установка состоит из ряда основных конструктивных узлов: а) Вала 1 установки с испытуемым диском 2 и демпферным подшипником 8. б) Воздушной турбинки 4 для привода испытуемого диска во вращение, снабженной червячной парой для привода датчика тазометра. в) Вакуумной электропечи 5 для нагрева испытуемого диска спиралями по периферии с двух его сторон; из центра диска тепло лучеиспусканием передается на охлаждаемые водой поверхности.

¹ 114558 г) Системы измерения температуры испытуемых дисков, состоящей из вращающихся термопар, токосъемного устройства и потенциометров (на чср-сжс не показана). д) Броневого корпуса 6 установки, состоящего из ряда стальных колец, выложенных изнутри двумя рядами свинцовых кирпичей, и предназначенного для защиты об"луживающего персонала и для улавливания ку с ко в р азор в а вше го с я диск а.

Во вспомогательное оборудование установки входят: две масляные системы, предназначенные для смазки и охлаждения подшипников скольжения, установки и заполнения масляной полости демпферного подшипника; вакуумная система для уменьшения мощности привода диска; нагнетатели для питания воздушной турбинки воздухом; водяная система для охлаждения корпуса вакуумной электропечи, резиновых уплотнений и охлаждающих поверхностей внутри установки; система дистанционного управления установкой и измерения основных параметров

Установка работает следующим образом.

Включают электронагревательное устройство и маслонасосы обеих маслосистем установки и выключают вакуумный насос, когда остаточное давление в печи 5 достигнет 2 — 10 ли рт, ст., в результате чего испытуемый диск 2 нагревается как в эксплуатационных условиях. Затем включаются нагнетатели, подающие воздух к турбинке 4, и она через вал 1 разгоняет диск 2 до оборотов разрушения или определенных заданных программой условий испытания.

В процсссе этих испытаний тепловой режим может сохраняться постоянным или меняться с малой скоростью, с целью изучения влияния пусковых и переменных режимов

Когда ди" к разрушается, его осколки пробивают стальные листовые экраны, расположенные в печи в плоскости вылета осколков, и среднюю секцию печи и ударяются в броневой корпус б.

Свинцовые кирпичи в значительной степени поглощают силу удара, и на стальных кольцах появляются (и то не всегда) лишь неглубокие вмятины. При разрушении диска установка автоматически выключается.

Свинцовые кирпичи переплавляют и используют снова. Средню о секцию печи реставрируют и повторно используют.

Предмет изобретения

1.. Установка для испытания турбинных дисков на прочность, с применением установленного на демпферном подшипнике вертикального вала для крепления испытуемого турбинного диска, вращаемого воздушной турбинкой или иным приводным устройством и помещаемого во внутреннюю полость электронагревательного устройства, снабженного системой охлаждения, отл и ч а ющ а я ся тем, что, с целью защиты обслуживающего установку персонала и улавливания кусков испытуемого диска при его разрушении, нагревательное устройство окружено бронированным корпу"ом из концентрических стальных колец с внутренней обкладкой из свинцовых кирпичей и расположенными в полости нагревательного устройства стальными листовыми экранами в плоскости вылета кусков разрушенного диска.

2. В установке по п. 1 применение для нагрева испытуемых дисков высокочастотного индукционного нагревательного устройства, с целью проведения испытаний " учетом влияния пускового и переменного режимов работы турбинных двигателей при ускоренном нагреве и охлаждении турбинных дисков.