Способ испытания замка лопатки турбомашины на усталость и устройство для его осуществления

 

Использование: испытательная техника. Сущность изобретения: в способе испытания замка лопатки турбомашины на усталость, включающем установку лопатки в ложемент и ее замка в дисковый зажим, приложение статической и динамической нагрузок и определение предела выносливости, перед установкой лопатки предварительно определяют минимальную площадь поперечного сечения ложемента между бандажными полками по определенной зависимости, а статическую нагрузку растяжения прикладывают к верхней и нижней бандажным полкам лопатки, для первой - равную центробежной силе пера и верхней полки, для последней - центробежной силе замка и нижней полки. Устройство для реализации способа содержит силонагружающий элемент, связанный с дисковым зажимом, снабженным пазом для крепления замка лопатки, и ложемент. Устройство снабжено рамой, установленной на упругих подвесках и соединенной с силонагружающим элементом. Ложемент выполнен из двух половин снабженных пазами, образующими совместно полость для установки лопатки и соосными отверстиям, ось а-а которых расположена под острым углом к плоскости разъема ложемента и с эксцентриситетом относительно оси дискового зажима. 2 с.п.ф-лы. 3 ил.

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения повышение точности испытания, приближение условий испытания к эксплуатационным с одновременным снижением стоимости и времени испытаний. Указанная цель по способу достигается тем, что в способе испытания замка лопатки на усталость, включающем установку лопатки в ложемент и ее замка в дисковый зажим, приложение статической и динамической нагрузки и определение предела выносливости, перед установкой лопатки предварительно определяют минимальную площадь поперечного сечения ложемента между бандажными полками по формуле где Р_н центробежная сила ножки замка; Р_н.б. центробежная сила нижней бандажной полки; Р_п центробежная сила пера лопатки; Р_в.б. центробежная сила верхней бандажной полки; F_n площадь сечения пера; α₁ и α -коэффициенты линейного расширения материалов лопатки и ложемента; Т₁ и Т температура лопатки и ложемента; Е₁ и Е модули упругости лопатки и ложемента; а статическую нагрузку растяжения прикладывают к верхней и нижней бандажным полкам лопатки, для первой равную центробежной силе пера и верхней полки, для последней - центробежной силе замка и нижней полки. Указанная цель по устройству достигается тем, что в устройстве для испытания замков лопаток турбомашин на усталость, содержащий силонагружающий элемент, связанный с дисковым зажимом, снабженным пазом для крепления замка лопатки и ложемент, устройство снабжено рамой, установленной на упругих подвесках, соединенной с силонагружающим элементом, а ложемент выполнен из двух половин снабженных пазами, образующими совместно полость для установки лопатки, и соосными отверстиями, ось которых расположена под острым углом к плоскости разъема ложемента и эксцентриситетом относительно оси дискового зажима. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 ложемент, вид сверху; на фиг.3 сечение А-А на фиг.2. Устройство содержит раму 1, установленную на упругих подвесках 2. На раме 1 установлены штанга 3, корпус 4, с расположенным в нем дисковым зажимом 5, связанным с силонагружающим элементом 6 и снабженным пазом 7 для крепления замка 8 лопатки 9. Силонагружающий элемент (вибратор) 6 соединен с рамой 1 при помощи волновода 10. Дисковый зажим 5 соединен с рамой 1 посредством штифта 11 и штанги 3. Устройство содержит ложемент 12, который выполнен из двух половин 13 и 14, снабженных пазами 15, образующими совместно полость для установки лопатки 9 и соосными отверстиями 16, ось а-а которых расположена под острым углом к плоскости разъема ложемента 12 и с эксцентриситетом относительно оси дискового зажима 5. Половины 13 и 14 ложемента 12 соединены при помощи переходника 17, штифта 18, ленты 19 с гидроцилиндром 20. Устройство снабжено печью сопротивления 21. Описываемый способ осуществляют следующим образом. Устанавливают лопатку 9 в ложемент 12 и с, помощью штифта 18 соединяют с переходником 17 и лентой 19, которую закрепляют на штоке гидроцилиндра 20. Замок 8 лопатки 9 вставляют в дисковый зажим 5, который соединяют с рамой 1. Статическое нагружение замка 8 лопатки 9 осуществляют подачей давления масла в полость гидроцилиндра 20, в результате из-за наличия эксцентриситета е оси а-а отверстий 16 и угла е наклона реализуют статической изгиб лопатки 9. Динамические изгиб нагрузки (изгиб) осуществляют за счет подвода вибрации от силонагружающего элемента 6 через волновод 10 на раму 1, при этом происходит резонансное возбуждение цепи ложемент 12 лопатка 9 лента 19. Нагрев лопатки 9 осуществляют печью сопротивления 21.

Формула изобретения

1. Способ испытания замка лопатки турбомашины на усталость, включающий установку лопатки в ложемент и ее замка в дисковый зажим, приложение статической и динамической нагрузки и определение предела выносливости, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытания к эксплуатационным, перед установкой лопатки предварительно определяют минимальную площадь поперечного сечения ложемента между бандажными полками по формуле

где Р_н центробежная сила ножки замка;
Р_н.б центробежная сила нижней бандажной полки;
Р_п центробежная сила верхней бандажной полки;
F_п площадь сечения пера;
α₁ и α коэффициенты линейного расширения материалов лопатки и ложемента;
Т₁ и Т температура лопатки и ложемента;
Е₁ и Е модули упругости лопатки и ложемента,
а статическую нагрузку растяжения прикладывают к верхней и нижней бандажным полкам лопатки, для первой равную центробежной силе пера и верхней полки, для последней центробежной силе замка и нижней полки. 2. Устройство для испытания замка лопатки турбомашины на усталость, содержащее силонагружающий элемент, связанный с дисковым зажимом, снабженным пазом для крепления замка лопатки, и ложемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени испытаний, оно снабжено рамой, установленной на упругих подвесках, соединенной с силонагружающим элементом, а ложемент выполнен из двух половин, снабженных пазами, образующими совместно полость для установки лопатки, и соосными отверстиями, ось которых расположена под острым углом к плоскости разъема ложемента и с эксцентриситетом относительно оси дискового зажима,

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 21.09.1996

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2001

Извещение опубликовано: 20.03.2001        

---