Устройство для испытания лопатки турбомашины

 

О П И С А Н и Е (11 574663

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.09.74 (21) 2061646/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43 Опубликовано 30.09.77. Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 06.10.77 (51) М. Кл.е С 01N 3/32//

F 01D 5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР

an делам изобретений н открытий (53) УДК, 621.438.001. .42 (088.8) (72) Авторы изобретения

Д. С. Еленевский, Ю. Г. Юртаев, А. М. Огнев, P. С. Бекбулатов и А. М. Буренкин (71) Заявитель фЬ4 йс бб (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЛОПА

ТУРБОМАШ И НЫ

Изобретение относится к области вибрационных исследований и испытаний деталей машин, а именно компрессорных и турбинных лопаток.

Известны устройства для испытания лопатки турбомашины, содержащие пьезовозбудитель и приспособление с корпусом и зажимными элементами для крепления лопатки (11.

Недостатком этих устройств является то, что в них пьезовозбудитель имеет контакт непосредственно с пером лопатки.

Если это отдельный пьезоэлемент, наклеенный на перо лопатки, то колебания лопатки искажаются вследствие введения дополнительной массы на перо лопатки, а если пьезовибратор составлен из нескольких пьезопластин и имеет контакт с пером лопатки, то в этом случае колебания ее искажаются вследствие введения дополнительной жесткости при опирании возбудителя о перо лопатки. Кроме того, при контактном возбуждении возможен пропуск отдельных форм колебаний в случае попадания точки контакта возбудителя в узловую линию. При этом лопатка возбуждаться не будет.

Цель изобретения — расширение диапазона колебаний неискаженных форм.

Для этого пьезовозбудитель размещен внутри корпуса и механически сочленен с одним из зажимных элементов.

На чертеже представлено устройство для испытания лопатки турбомашины.

Устройство содержит корпус 1, зажимные элементы для крепления лопатки — непо5 движный 2 и подвижный 3, стяжной клин 4 для необходимого защемления ножки лопатки 5, пьезовозбудитель 6, состоящий из стального стакана 7, внутри которого расположены шесть шайб пьезоэлементов, соединенные меlo жду собой электрически параллельно и стянутые мембраной 8 для компенсации зазоров между ними, и клиновое устройство 9 для создания жесткого контакта пьезовозбудителя с подвижным зажпмным элементом 3. Основа15 ние стакана 7 имеет плоскостный косой срез для возможности выдвижения пьезовозбудителя клиновым устройством 9 до жесткого соприкосновения с подвижным элементом. Сила поджима гарантируется регулировочной тари20 ровочной пружиной 10. Для снятия контакта пьезовозбудителя с подвижным элементом при выдвижении клинового устройства в случае замены лопатки имеется возвратная пружина 11.

25 Устройство работает следующим образом.

Пьезовозбудитель размещают внутри корпуса приспособления, ориентируют направлением возбуждения вдоль пера лопатки и механически сочленяют с одним из зажимных

30 элементов посредством клинового устройства

574663

Тираж 1109

Подписное

Изд. № 785

Заказ 2311/20

Типография, пр. Сапунова, 2

9. В этом случае энергия колебания пьезовозбудителя через зажимной элемент передается на ножку лопатки, вызывая в ней объемную, упругую волну деформации с частотой колебания пьезовозбудителя и соответствующие колебания пера лопатки. При совпадении частоты возбуждения с соответственными частотами лопатки возникают ее резонансные колебания.

Испытуемая лопатка 5 устанавливается между зажимными элементами.

Стяжным клином 4 подвижный зажимной элемент 3 жестко защемляет ножку лопатки.

Клиновым устройством 9 выдвигается пьезовозбудитель 6 до жесткого соприкосновения с подвижным зажимным элементом через сферическую стальную шайбу 12. На пьезовозбудитель подается переменное напряжение с выхода генератора сигналов. В этом случае осевые перемещения пьезовозбудителя через подвижный зажимной элемент упруго деформируют боковую поверхность ножки лопатки, вызывая колебания ее пера с частотой возбуждения.

Поскольку перемещения пьезовозбудителя малы, но создают значительные усилия, упругая деформация ножки лопатки непосредственно у узла колебаний дает значительный эффект возбуждения пера лопатки.

Величина подаваемого на пьезовозбудитель напряжения зависит от степени возбу>кдаемости лопатки на различных ее формах колебаний и необходимой амплитуды возбуждения ее пера. Совпадение частоты возбуждения с собственной частотой лопатки контролируется

5 по фигуре Лессажу. При этом частота лопатин определяется по ее звуковому отклику акустичсским зондом или микрофоном.

Данные экспериментальных исследований показали, что устройство для испытания лоI0 натки турбомашины позволило значительно расширить диапазон колебаний неискаженных форм лопатки.

Формула изобретения

Устройство для испытания лопатки турбомашины, содержащее пьезовозбудитель и приспособление с корпусом и зажимными элементами для крепления лопатки, о т л и ч а ю щ е20 е с я тем, что, с целью расширения диапазона колебаний неискаженных форм, пьезовозбудитель размещен внутри корпуса и механически сочленен с одним из зажимных элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Исследование высококачественных форм колебаний поворотных направляющих лопаток

30 компрессора, Технический отчет Л% 7263. Изд. специализированного предприятия, 1974.