Установка для испытания лопаток турбомашин и образцов материалов

Авторы патента:

G01N3/38 - с помощью электромагнитных средств

G01N3/08 - путем приложения растягивающих или сжимающих статических нагрузок (G01N 3/28 имеет преимущество)

G01N11 - Исследование свойств текучих сред, например определение вязкости, пластичности; анализ материалов путем определения их текучести

(11>427267

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельствавЂ” (22) Заявлено 15.02.72 (21) 1748235/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (32) ПриоритетвЂ”

Опубликовано 05.05.74. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 21.02.75 (51) М. Кл, G 01п 3/08

G Оlп 3/38

G Оlп 11/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открвпнй (53) УДК 620. 178 3?4;

62,0. 178. 62 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

И, Г. Токарь, В. В. Матвеев и А. Д. Балюк

Институт проблем прочности (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЛОПАТОК

ТУРБОМАШИН И ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к определению механических свойств материалов, а именно к установкам для испытания лопаток турбомашин и образцов материалов при совместном воздействии статического ра стяжения и изгионых колебаний. Такие установки могут быть использованы для определения прочностных и демпфирующих свойств материалов, Известны установки, содержащие ротор, на периферии которого закрепляются испытуемые изделия, привод вращения ротора, установленный соосно с ротором вибратор, тягу, соединяющую колеблющийся орган вибратора с ротором, подвеску тяги, включающую податливые в осевом и жесткие в радиальном направлении упругие элементы.

В известных устанаэках используются электродинамические или электромагнитные вибраторы, колеблющийся орган, которых (катушка электродинамическото или якорь элек. трэмагнитного вибратора),вращается вместе с ротором, Катушка электроди намического виб ратора может выйти из строя вследствие трения ее о поверхность магнитопровода в результате деформирования.

В установках с электромагнитным вибратором испытательная нагрузка, пропорциональная квадрату угловой скорости ротора, лимитируется условием прочности якоря на разрыв.

Цель изобретения вЂ” повысить надежность уст аноьки и испытательную нагрузку.

Это достигается тем, что установка снабжена размещенной на рото1ре lIIopUJHIIHHKOBoé опорой, в которой установлен конец тяги.

Для улучшейия условий возбуждения колебаний ротора с испытуемыми изделиями предусматривается уста новка подвески тяги и вибратора с возмохкностью осевого,перемещения и фиксации в положении, требуемом для создания осевой нагрузки на подшипниковую опору.

На чертеже схематически изображена предлагаемая установка.

Ротор 1, с закрепляемыми на его периферии испытуемыми изделиями 2, например лопатками турбомашины, установлен на валу 8

20 привода вращения, включающего электродвигатель 4 с источником 5 питания и мультипликатор 6. Соосно с ротором установлен вибратор 7 (предпочтительно электродинамический), питаемый от задающего генератора

25 8 через усилитель 9.

На роторе размещена подшип никовая опора, включающая корпус 10, самоустанавливающийся подшипник 11 и гайку И. Колеблющийся орган 18 вибратора соединен с розО тором тягой 14, конец которой установлен в

427267 подшипнике 11. Для уменьшения влияния возмущающих воздействий на вибратор со стороны, привода вращения ротора применена подвеска тяги 14 на податливых в осевом и жестких в радиальном .напра1влении упругих элементах 15, например мембранах, закрепленных IB стойке 16. Аналогичные упругие элементы 17, соединяющие ротор с валом 8, уменьшают передачу вибраций на привод вращения ротора и позволяют более эффективно возбуждать колебания испытуемых изделий.

Вибратор и стойка 16 устанавливаются на подвижной в осевом,на правлении плите 18, которая может быть зафиксирована в положении, требуемом для создания предварительной осевой нагрузки на подшипник П.

Благодаря этому устраняются осевые зазоры в,псдшипнике, что улучшает качество передачи,колебаний.

На тяге 14 может быть установлен груз 19, масса которого подбирается таким образом, чтобы частота продольных колебаний тяги 14 с грузом 19 сов падала или незначительно (около 5%) отличалась от частоты собственных колебаний испытуемого иэделия. Таким образом обеспечиваются испытания в резонансном режиме.

Контроль и регистрация параметров испытания осуществляется с помощью тензорезистора 20, сигнал которого через токосъемник

21 поступает на алпаратуру 22.

При одновременном вращении ротора и работе вибратора испытуемые изделия подвергаются воздействию статического растягивающвго усилия и изгибных колебаний. Величина растягивающего усилия может регулироваться изменением угловой скорости ротора. Изменение ам плитуды колебаний испытуемого изделия может осуществляться при постоянном уров не амплитуды перемещения (или ускорения),колеблющегося органа 18 виоратора изменением частоты возбуждения.

Предмет изобретения

1. Установка для иопытания лопаток тур15 бомашин и образцов материалов,при совмест,ном воздействии статического растяжения и изгибных колебаний, содержащая ротор, на периферии которого закрепляются испытуемые изделия, привод вращения ротора, уста20 новленный гоосно с ротором вибратор, тягу, соединяющую колеблющийся орган вибратора с ротором, подвеску тяги, включающую податливые в осевом и жесткие в радиальном направлении упругие элементы, отличающая25 ся тем, что, с целью повышения надежности и испытательной нагрузки, она снабжена размещенной на роторе подшипниковой опорой, в которой установлен конец тяги. ,2, Установ,ка по п. 1, отличающаяся тем, что подвеска тяги и вибратор установлены с возможностью осевого перемещения и фиксации в положении, требуемом для создания осевой нагрузки на подшипниковую опору.