Способ крепления турбинной лопатки с елочным хвостовиком на вибростенде при усталостных испытаниях

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам крепления турбинных лопаток с елочным хвостовиком на вибростенде при усталостных испытаниях. Цель изобретения - повышение точности испытаний путем снижения конструкционного демпфирования в узле крепления. Способ осуществляют путем зажатия елочного хвостовика турбинной лопатки на вибростенде. При этом лопатку дополнительно фиксируют за полку, а зажатие хвостовика осуществляют в крайней точке-со стороны его свободного конца , например за первый зуб хвостовика . 5 ил., 1 табл. § W tc СА9 sj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2313190/25-28 (22) 04.01.76 ,(46) 15.12.86. Бюл. Р 46 (71) Запорожский машиностроительный институт им. В.Я.Чубаря (72) А.И.Беженов и Л.В.Морозов (53) 620.178.5 (088.8) (56) Писаренко Г.С., Яковлев А.П. и др. Вибропоглощающие свойства конструкционных материалов. Киев: Наукова. думка, 1971, с. 249.

Рассеяние энергии при колебаниях механических систем/ Под ред. акад.

Г.С.Писаренко, Киев: Наукова думка, 1972, с. 259-269 ° (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ТУРБИННОЙ ЛОПАТКИ С ЕЛОЧНЬК ХВОСТОВИКОМ HA ВИБРОд11 4 G 01 М 7/00, G 01 N 3/04

СТЕНДЕ ПРИ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЬГГАНИЯХ (57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам крепления турбчнных лопаток с елочным хвостовиком на вибростенде при усталостных испытаниях. Цель изобретения — повышение точности испыта" ний путем снижения конструкционного демпфирования в узле крепления. Способ осуществляют путем зажатия елочного хвостовика турбинной лопатки на вибростенде. При этом лопатку дополнительно фиксируют за полку, а зажатие хвостовика осуществляют в крайней точке со стороны его свободного конца, например за первый зуб хвостовика. 5 ил., 1 табл.

127б 937

30

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам крепления турбинных лопаток с елочным хвостовиком на вибростенде при усталостных испытаниях, а также при определении характеристик демпфирующих свойств материала лопаток газотурбинных двигателей.

Цель изобретения — повьш ение точности испытаний.

На фиг.1 приведен вариант крепления турбинной лопатки с елочным хвостовиком на вибростенде при усталостных испытаниях, лопатка защемлена в разъемном замке всеми зубьями аналогично схеме крепления ее в пазу диска турбины (прототип); на фиг.2 — то же, лопатка защемлена в разъемном замке и соприкасается с ним всей хвостовой частью, исключая полку; на фиг„3 — то же, лопатка защемлена в разъемном замке и соприкасается с ним всей хвостовой частью, включая полку; на фиг.4 — то же, лопатка защемлена в разъемном замке и соприкасается с ним одним крайним зубом и полкой; на фиг.5 — то же, лопатка приварена к замку в области крайнего зуба и полки.

Уровень демпфирования в лопатке, приваренной к замку, определялся„для сравнения, так как в этом случае практически отсутствуют относительные перемещения лопатки и замка при деформациях, а следовательно, конструкционное демпфирование минимально.

Для всех рассмотренных способов крепления лопатки определялся цекремент колебаний8 B % на двух однотипных лопатках с пятикратным повторением опытов. Для каждой серии испытаний были определены среднее арифметическое значение декремента и его среднее квадратичное отклонение. Полученные данные приведены в таблице.

Результаты испытаний показывают, что у лопаток 1, закрепленных за зубья елочного замка 2 аналогичного схеме крепления их в пазу диска турбины (фиг.1), декремент колебаний и разброс его значений максимальны и в несколько раз превышают эти параметры лопаток, закрепленных как показано на фи .4. Увеличение жесткости защемленной части лопатки приводит к снижению уровня демпфирования лопаток и величины разброса их значений в выборке (фиг ° 2 и 3). Исключение контакта двух зубьев лопатки с замком приводит к дальнейшему снижению декремента колебаний лопаток (фиг.4). С1>авнение декрементов колебаний лопаток, закрепленных как показано на фиг.4 и 5, показывает, что уровень демпфирования неприваренных лопаток незначительно отличается от приваренных, а их средние квадратичные отклонения декрементов практически одинаковы.

Поскольку для испытания необходимо обеспечить разъемное соединение с низким уровнем конструкционного демпфирования, то наибольшее соответствие этим требованиям у способа закрепления лопатки, показанного на фиг.4.

Таким образом, удельный вес колебательной энергии, рассеянной в самом материале лопатки, закрепленной как показано на фиг.4, резко возрастает в общем объеме рассеянной энергии, что дает воэможность повысить точность измерения внутреннего трения в материале лопатки.

Формула изобретения

Способ крепления турбинной лопатки с елочным хвостовиком на вибростенде при усталостных испытаниях путем эажатия ее хвостовика, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с цедью повышения точности испытаний путем снижения конструкционного демпфирования в узле крепления, лопатку дополнительно фиксируют за полку, а эажатие хвостовика осуществляют в крайней точке со стороны его свободного конца, например за первый зуб хвостовика.

1276937.

Декремент колебаний для способа крепления лопатки согласно фиг.

Опыт

1 2 3 4 5

Лопатка Р 1

64,365 24,575 13,427 12,436 9,6117

76,509 24,725 t3,251 11,927 10,092

57,112 23,688 14,482 11,662 10,496

65,403 23,725 13,251 11,873 t0,496

67,583 22,376 14,228 12,2046 9,939

Среднее эначение

66 в 1944 23 в818 13 в 727 12 ю 020 10 э 1182

Лопатка Р 2

451055 28,925 13,699 12,204 10,538

54,658 29,598 13,516 12,036 10,666

62,384

29,698

13,982 11,927 10,371

58,668 29,877 14,178 11,9817 10,290

61,439 30,037 Ф3,982 12,267 t 1,927

Среднее эначение 3

56,465 29,627 13,871 12,082 10,758

Среднее квадратичное отклонение

7,025 0,4312 0,2619 О, 1971 0,669

Среднее квадратичное отклонение 6,9780 0,932 0,5839 0,4488 0,4959

1276937

Составитель А.Елкин

Техред Л.Сердюкова

Редактор A.Ïåæíèíà

Корректор Г.Решетник

Заказ 6658/34 Тираж 778

ВЫКИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производстненно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул. Проектная, 4