Устройство для испытания турбинных лопаток на термоусталость

 

Изобретение относится к испытательной технике ,в частности, к испытаниям на термоусталость. Цель изобретения - повышение достоверности за счет раздельного управления величинами изгибной и крутильной температурных деформаций при испытании турбинных лопаток с закрученным пером. Лопатка 8 размещается в продувочной камере 4. Подвижный захват 6 лопатки 8 жестко связан со штоком 5, шарнирно связанным с тягой 9, имеется привод 12 с регулятором 13 скорости перемещения тяги. Устройство снабжено системой управления температурным режимом в зависимости от деформаций лопатки 8. В сумматор 14 поступает сигнал с датчика 11 перемещений полки лопатки и сигнал с блока 1 управления. В блоке 15 сравнения сигнал с сумматора сравнивается с сигналом с датчика 10 перемещений тяги. При разнице в сигналах включается регулятор 13 скорости перемещений тяги. Устройство обеспечивает раздельное управление крутильной и изгибной температурными деформациями. 1 ил.

р 4 G 01 N 3/60

I ) цййп

L с. в !.т54Й

ОПИСАНИЕ HSOSPETEHHR

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Топ и

Сжатый дазда

Г ОСУААРСТНЕННЫИ НОМИТЕТ

ПО ИЭОИРКтКНИЯМ И ОтН1 ЫтИЯМ

ГРИ ГННТ СССР (21) 4312006/25-28 (22) 01. 10. 87 (46) 07.08.89. Бюл. !1- 29 (71) Институт проблем прочности

АН УССР (72) А. И. Петренко (53) 620. 178(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !

1- 888011, кл. С 01 N 3/60, !981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСП1!ТАНИЯ ТУРБИННЫХ ЛОПАТОК НА ТЕРМОУСТАЛОСТЬ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на термоусталость. Цель изобретения — повышение достоверности за счет раздельного управления величинами изгибной и крутипьной температурных деформаций при испытании турбинных лопаток с закрученным пером. ЛоЯО 1499183 д1

2 латка 8 размещается в продувочной камере 4. Подвижный захват 6 лопатки

8 жестко связан со штоком 5, шарнирно связанным с тягой 9, имеется привод 12 с регулятором 13 скорости перемещения тяги. Устройство снабжено системой управления температурным режимом в зависимости от деформаций лопатки 8. В сумматор 14 поступают сиг— напы с датчика 11 перемещений полки лопатки и сигнал с блока 1 управления. В блоке 15 сравнения сигнал с сумматора сравнивается с сигналом с датчика 10 перемещений тяги. При разнице в сигналах включается регулятор

13 скорости перемещений тяги. Устрой- g ство обеспечивает раздельно управление крутильной и изгибной температурными деформациями. 1 ил.

1499183

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на термоусталость.

Цель изобретения — повышение до5 стоверности за счет раздельного управления величинами изгибной и крутильной температурных деформаций при испытании турбинных лопаток с закрученным пером. 10

На чертеже представлена схема предложенного устройства.

Устройство содержит блок 1 управления, связанный с регулятором 2 подачи топлива, сообщенную с ним по- 15 средством сопла 3 продувочную камеру

4, систему подачи сжатого воздуха (не показана), сообщенную с соплом 3, шток 5, жестко связанный с подвижным захватом 6, неподвижный захват 7, ло-20 патки 8, тягу 9, датчик 10 перемещения тяги, датчик 11 перемещения полки лопатки, привод 12 перемещения тяги с регулятором 13 скорости ее перемещения, сумматор 14 и блок 15 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу блока 1 управления устанавливается циклический температур- 30 ный режим нагрева и охлаждения пера естественно закрученной лопатки 8, которое из-за неравномерного нагрева начинает подвергаться соответ ствующим циклическим температурным прогибу и З5 закручивании. При этом полка лопатки

8 перемещается возвратно-поступательно и одновременно циклически поворачивается. Возвратно-поступательные перемещения полки лопатки вызывают 40 на выходе датчика 11 перемещений полки сигналы, форма и величина которых соответствует характеру и амплитуде перемещений полки лопатки. Этот сигнал в качестве составной части а (С) 45 управляющего сигнала поступает в сумматор 14, где суммируется с задаваемой по программе от блока 1 составной частью Ь (7) управляющего сигнала, от которой зависит та или иная степень ограничения поворота полки лопатки в процессе температурного цикла, а следовательно, ограничение крутильной температурной деформации пера лопатки. Таким образом, на один из вхо 55 дов блока 15 сравнения с сумматора 14 поступает суммарный управляющий сигнал а (i) + b (C). На другой вход блоблока 15 сравнения поступает сигнал от датчика 10 перемещений свободного конца тяги 9. Угловые отклонения штока 5 благодаря его шарнирно-подвижной связи с тягой 9 приводят к линейным перемещениям тяги 9, а поскольку шток

5 жестко соединен с полкой лопатки 8, то его возвратно-поступательные перемещения совместно с полкой лопатки также приводят к линейным перемещениям тяги 9. Следовательно, линейные перемещения свободного конца тяги 9, фиксируемые датчиком 10 перемещений, равны сумме этих перемещений, т.е. фактически а (7) + b (i) ° Сигнал рассогласования с блока 15 сравнения поступает на вход регулятора 13 скорости привода 12, который и отрабатывает заданный блоком 1 закон перемещения свободного конца тяги 9 в процессе температурного цикла а (Р) +

+ Ь (Г). Учитывая, что составляющая а (7) управляющего сигнала определяется температурным режимом, т.е. фактически температурными изгибными деформациями пера, и отрабатываетсяприводом 12, а другую составляющую

b (Г) управляющего сигнала, от которой зависит степень стеснения температурной крутильной деформации пера в процессе температурного цикла, можно задавать произвольно, то, следовательно, полное или частичное ограничение крутильной температурной деформации пера лопатки не будет зависеть от температурных иэгибных деформаций пера. В процессе испьтаний турбинной лопатки на термоусталость при неизменном температурном режиме вследствие изменения ее изгибной жесткости от различных.,причин, например из-за формоизменения или образования микротрещин, могут измениться форма и размах перемещений полки лопатки, что вызывает соответствующее изменение величины и характера составляющей а () сигнала. Привод 12 автоматически отрабатывает благодаря замкнутой обратной связи значение управляющего сигнала с измененной составляющей а (7), которая не влияет на составляищув Ь (с) управляющего сигнала, определяющую степень стеснения крутильной температурной деформации пера. Таким образом, с помощьв привода 12 реализуется требуемая степень стеснения крутильной температурной деформации пера и одновременно устраняется влияние изгибной темпера1499183

Формула изобретения

Составитель В. Лазарева

Редактор О. Юрковецкая Техред N. Ходанич Кб ррек тор Т. Колб

Заказ 4681/39 Тираж 789 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 турной деформации на крутильную. видно, что при полном стеснении крутильной температурной деформации на протяжении всего температурного цикла следует задать Ь (7) О.

Устройство позволяет автоматически выбрать такой режим работы, при котором управление величиной крутиль- ip ной температурной деформации пера происходит, независимо от изгибной температурной деформации, величина которой устанавливается регулятором подачи топлива. 15

Устройство дпя испытания турбинных лопаток на термоусталость, содер- 2р жащее регулятор подачи топлива, сообщенную с ним посредством сопла продувочную камеру, раэмещенные в последней подвижный и неподвижный захваты, систему подачи сжатого воздуха, сооб- 26 щенную с соплом, шток, один конец которого жестко связан с подвижным захватом, связанную со штоком и перпендикулярную ему тягу, датчик перемещения тяги, блок сравнения, первый вход кото ро го с вяз ан с выходом датчика перемещений тяги, и блок управления, связанный с регулятором подачи топлива, о т л и ч а в щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности за счет раздельного управления величинами изгибной и крутипьной теми пературных деформаций при испытании турбинных лопаток с закрученным пером, оно снабжено сумматором, датчиком перемещений полки лопатки и приводом перемещения тяги с регулятором скорости ее перемещений, шток связан с тягой шарнирно и установлен перпендикулярно оси сопла, первый вход сумматора связан с выходом блока управления, второй вход — с выходом датчика перемещений полки лопатки, выход сумматора связан с вторым входом блока сравнения, а выход блока сравнения— с входом регулятора скорости.