Установка для испытаний лопаток турбин на термоусталость

О fl H C А Н И Е 888011

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.04.80 (21) 2913149/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

G 0l N 3/60

Гееударетвелный кемнтет

СССР (53) УДК 620.178.. 38 (088.8) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 17.12.81

IIo делам лзебретеннй и еткрытий (72) Автор изобретения

А. И. Петренко

Институт проблем прочности АН Украинскей.-,.ССР (7l) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЛОПАТОК ТУРБИН

НА ТЕРМОУСТАЛОСТЬ

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытаний лопаток турбин на термоусталость.

Известна установка для испытаний лопаток турбин на термоусталость, содержащая продувочную камеру, захват, установленный в продувочной камере и предназначенный для крепления испытуемой лопатки, и источник горячего газа (1) .

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для испытаний лопаток турбин на термоусталость, содержащая продувочную камеру, подвижный и неподвижный захваты, предназначенные для крепления испытуемых лопаток в продувочной камере, камеру сгорания, регулятор подачи топлива в камеру сгорания и датчик перемещений, связанный с подвижным захватом (2) .

Общим недостатком этих установок является низкая точность испытаний, обусловленная невозможностью точного определения количества циклов температурных воз- 20 действий до образования трещин на лопатке.

Цель изобретения — повышение точности испытаний.

Цель достигается тем, что установка снабжена задатчиком сигналов и блоком сравнения, входы которого связаны с выходами задатчика сигналов и датчика перемещений, а выход — с регулятором подачи топлива.

На чертеже представлена схема установки.

Установка содержит камеру 1 сгорания, связанную с регулятором подачи топлива, выполненным в виде электромагнитных клапанов 2 и 3, установленных на основном и дополнительном каналах 4 и 5 подачи топлива. Электромагнитные клапаны 2 и 3 электрически соединены с командным аппаратом 6. Камера 1 сгорания соединена с продувочной камерой 7, снаружи которой размещены подвижный и неподвижный захваты 8 и 9 для крепления в ней испытуемой лопатки 10. Подвижный захват 8 связан через тягу 11 с рычагом 12, один конец которого закреплен с помощью шарнира 13, а другой конец связан с якорем 14 индуктивного датчика 15 перемещений. Одна часть обмоток датчика 15 перемещений связана с генератором 16 несущей частоты и с фильтром 17 через выпрямитель 18, а другая часть его обмоток соединена с конвер8880

3 тором 19, выпрямителем 20 и фильтром 21.

Задатчик 22 сигналов связан с фильтром 21 и фильтром 17 через потенциометр 23, а также с блоком 24 сравнения, входы которого связаны с выходами задатчика 22 сигналов и датчика 15 перемещений, а выход через усилитель 25 — с электромагнитным клапаном 2. Регистрирующий прибор 26, установленный на выходе фильтра 21, предназначен для замера амплитуды перемещений испытуемой лопатки 10, а регистрирующий прибор 27, установленный на входах блока 24 сравнения, показывает наличие и знак разности задаваемого сигнала от задатчика 22 и сигнала от датчика 15 перемещений.

Установка работает следующим обра- 1 зом.

Испытуемую лопатку 10 закрепляют в захватах 8 и 9, включают командный прибор 6, открывающий клапаны 2 и 3 на каналах 4 и 5, подающих по заранее заданной программе топливо в камеру 1 сгорания, о в результате чего лопатка 10 подвергается циклическому воздействию нагрева и охлаждения до заданных температур. Вследствие неравномерного нагрева и охлаждения лопатка 10 периодически отклоняется от на- 5 чального нейтрального положения то в сторону ее спинки, то в сторону корыта, вызывая перемещения якоря 14, что приводит к появлению электрических сигналов на обмотке датчика 15 перемещений, которые после выпрямления и фильтрации подаются на один из входов блока 24 сравнения. После достижения установившегося периодического температурного режима с помощью потенциометра 23 устанавливают величину сигналов, поступающих от задатчика 22, 35 равнои величине сигналов, поступающих от датчика 15 перемещений, в результате чего на выходе блока 24 сравнения выходной сигнал равен нулю и температурный режим испытаний обусловлен лишь управляющим воздействием командного прибора 6. 4р

При появлении трещины в лопатке 10 изменяется величина сигналов, поступающих от датчика 15 перемещений, в результате чего суммарный сигнал на выходе блока 24 сравнения становится отличным от нуля и после усиления воздействует на электромагнитный клапан 2, который перекрывает основной канал 4 подачи топлива в камеру 1 сгорания вне зависимости от команд, поступающих от командного прибора 6.

После перекрь.".ия основного канала 4 подачи топлива установка начинает работать при постоянном режиме охлаждения, т. е. на нижнем заданном температурном уровне, что является сигналом о моменте начала трещинообразования в испытуемой лопатке. Носле срабатывания электромагнитного клапана 2 определяют количестко циклов температурного воздействия, по которому судят о термоусталостной прочности испытуемой лопатки 10.

Установка позволяет повысить точность испытаний за счет точного определения количества циклов до момента образования трещи ны в л оп атке.

Формула изобретения

Установка для испытаний лопаток турбин на термоусталость, содержащая продувочную камеру, подвижный и неподвижный захваты, предназначенные для крепления испытуемых лопаток в продувочной камере камеру сгорания, регулятор подачи топлива в камеру сгорания и датчик перемещений, связанный с подвижным захватом, отличаюи аяся тем, что, с целью повышения точности испытаний, она снабжена задатчиком сигналов и блоком сравнения, входы которого связаны с выходами задатчика сигналов и датчика перемещений, а выход — с регулятором подачи топлива.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Третьяченко Г. И., Кравчук Л. В., Куриат, P. И. и др. Несущая способность лопаток газовых турбин при нестационарном тепловом и силовом воздействии. Киев, «Наукова Думка», 1975, с. 80 — 83.

2. Авторское свидетельство СССР № 419756, кл. G 01 М 13/00, 1972 (прототип).

888011

Составитель В. Гриненко

Редактор Е. Хейфиц Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 10716/11 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП . «Патентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4