Вибростенд для усталостных испытаний объектов Советский патент 1983 года по МПК G01N3/38 G01M7/00 B06B1/04 

СП -vj

сх

прочностлых свойств мзтерналса, п KMGii- но к Бибросте1-щам для усталостных копыганкй различных объектов при поперечных колебаниях, и может быть использоВсшо, -1апример, прк исиыталки рабочих лопаток газотурбинных дв -гготелей

Известен виброс-те Щ резонансного .гила .г.;ля усталостных испытаний рабочих лопаток газот рбянных двнтателей (ГТД) гф-к поиэречкыл: коле бани.arc Такне вибрс-стендь; кг-леют электромагнитный возбудитель колйбанкй и aa;-i4Hivt для коксолького крэклэния ло штк1Еу хсестко свяаанлый с пода1 жнсй ллаа-формой кс-лебательной ООтэмыр ььлгьзлнекной в виде баш4я ij ,

Вслех.стэие вьюокой лобротности so-лебатэльяои cHCTeivib;. БЬ-ЛОЛК&ЛНОЙ ла ocfioso резолансной балк, яазоамолшо : су1цэСГй:/:7 г. л;.лазноэ изь/енекке частоты ьсэб:;/ ;«е Шх при усталостных кспытали5йс что создает нэт,т1обства пря эксп.луатадчи иоБестяого эибростенда к снижает прсизвсдительззссть, поскольку перед чсттьгтаЕичмЬ каждой лопатки необходима тпуцсек хая операция настрой Ш колеба™

ТЭЯЬТОЙ Cncrarvlbb

Кромэ того, на дябрОЛенде зеобкс- большая потребляемаоз мощнс-сть для подлержакйя аКГ:илит;у;аы нопегючньж олебаннй локаткп лри нэоленекяп еэ собстнемн;:: частоты в iipoijecce уст-а- СП:тФаняй., 3т о обусловлено теМ -ТО. при очсу- ст.вай плазпого кз.еЕ-акия часто-гы :1Очбу кцснкя возникает леравенстБО собст&ензых часгот попереч йлх коле банки балки к лопат.кй, поэток у жест.кая массн.з1лая балка с-овершаст, как правило, вынужденные кг г7ебания вдали от резоаанса.., Особа1Я-ю большая потребляемая мотнoc ъ необходима не; дал-ц ой устапоа:: прк 2/стй.лос- нь1:х исгсытанкя::; лопатоя в услозтгя.л: тармоциклкрозалйя,,

Каггаслее близки ; г нзобретеник явл5гетсн .5ибрсс1енд г; ля ус:я;алостньгх ас51ы-таник сбъектоЕ, .например рабочих лона--л ок гааот.;)рбинт-ьп дв1 гателей, при поле- речньгх йслебан.и.ях, со.дер :сащий элехтрс- дкнаг ичес1й;й возбудитель колебаянй Е жестко связанный с его подвижной плат формой зажйп/i для консольного крепления испытуемого объекта,,

В Ta.Kc;.fvf .вибростенде колебательная система имеет cpaBHHTejibHo малую массу и незначигельнуго жестксх;ть в осевом направлензи: что способствуем y feныIIeГ 1 -:- t

.вок поток, обусловле}щый иагкбаюшам MOivieHTOM., роз;-:ика-1ощкм нри резонансных поперечных :: ;олебаниях объекта, перецаег ся через . подвижную плат4|Орму на по..цвескз н fXpnyc возбудителя вызывая в их оочленени 5Х (зажим - подвижная пллтформа, подвижная платформа подлеска, подвеска - корпзО возбудите

0 ля) значительные на конструкиион .нее демпфирс са.н.ие. Это способствует сни сонйп добротности колебательной сно темЫ; увели::ению потребляемой мощноетк V, как следствие,, снижению КПД виб ростецда„ Особешю это С1дазывается

при Бысоккх частотах нагружешш с бол:: Lin-stv : ;1згиба::ощими ьгоментаиИ; возникаю при реаонансных поперечных коле-банкя с лопато:к.

0 и ель каобретенич -- повышение КПД в.ибростен.аа,

)д.а.да:нна5; цеяь дсютигается тем, чтс .зкбростенд с.гшб.н.е.н цвума расположе ьНйН-.Га .диаметрально про-тивололоншо в

5 г:(,лс €кости во-збу;к..1Х колебаний Kceci :ет-1мк oтepжняrv)H, оак|:)еплеш1ыми консоль :зо на платформе г оабудгиеля колебаний ::-Д:- па зажЕЛ- е я снабже. на свободе-,- т::ы:г конпах груза ми „

У Гоуаы могут быть выполнены смр-ьгьглЛ :й усталолочно- подр-ажнымк вдоль стерйшеИ.

Kpoivie тото, в случае закре11ле:нкя О7-ержной на зажкмх; .аний свзгзав с по, платформой посредством

; рег т;5кального. соосного возбудителю

:колэ15а:яий, ст еряснк, жесткого в продоль™ .HOjv.T, но гиб.кого в йоперечно: л направления:; :,,

.-}а (ЬиГл 1 изображен предлагаемый

, з5тбр&::-генд: ка фЕГ% 2 - .вариант выполне« :ипя н-: 1брсст9:цда, предусьштрнааг эший cKtKib зажима с додвкжзюй платформой посредством 1::тержня,

:- . Вибростенд оодержит электрсщикаг ическлк всебудитель 1. колебаниЙ5 зажим 2 .для консольнсго крэдления ис:г ытуемого объэзета - лопат: : 3, дэе жестких стержня 4 и 5„ которые закреплены хонсолько :ia псйвкйсной платформе 6 возбудителя 1 :п:олебаний к, на зажиме 2- Стергкни 4 к 5 рйсполож :;кы .диаметрально противо:аапойгйо в плсс.хости возбуткдаемых :ЕО лебалшй и снабжекь установоч- и- Подзижныл511 груза1 гй 7 и 8, В слу. чае закрепления стер.жле.й 4 и 5 ка платформе 6 (фш-fl 2 жестко т.гри1фейл.яется .непос1:)едс-тве:Щ10 к ш:-:атфор ме 6j a. в слу.ае ва:крепле.ни.я стержлей 4

и 5 на зажима 2 связь последнего с платформой 6 осуществляется носредс вом стержня 9, который выполнен жес-т1 Им в продольном, но гибким в поперечйом направлениях расположеш по оси возбудителя 1 колебаний.

Вибростенд работает следующим образом,

.Возбуждают резонансные поперечныеколебания испытуемой лопатки 3, в результате чего возникает изгибедащий момент, который через зажим 2 и платформу б передается на упругую подвеску последней и магнитопровод зоэбу« дителя 1 колебаний, Так как стержни 4 и 5, снабженные грузами 7 и 8 жестко CBHsaiEbi с платформой 6, то о.ни (Совершают вынуждез ные тловые колебания (в плоскости чертежа) с чаототой, равной частоте колебакий лспат .ки 3, создавая момент сил 1шерции, равный и противоположный указанному изгибающему моме1 туо В результате эт в значите тьной мере устраняются попе речные смещения платформы 6 а следа вательно, сводятся к потери 1Ш конструкдионное демпфирование в

со гленениях подвески с платформой 6 и корпусом возбудителя 1 колебаний и сочленении зажима 2 с платформой 6, чтс позволяет уменьшить потребляемую мощность (повысить КПД).

Величину момента сил инерции, необходимую для уравновешивания нагибающего MOMeiiTa, можно регулировать как изменением массы грузов 7 и 8, так и изменением расстожия от них до оси возбудителя 1 колебаний.

В закрепления стержней 4 и 5 на зэжимэ 2 и соединония последнего с апатформой 6 посредством жесткого в продольном, но гибкого в поперечном направлениях стержня 9 () в я вбающий момент не передается на платфс му 6.

Уравновешивание изгибающего , возникающего при резонансных noaie речных колебаниях лопатки, позволяет значительно снизить потребляемую мощность. Так, при испытании лопаток с иагибак щим моментом, равным 60 кгм, и частотах нагружения 70О-800 Га доствгается снижение потребляемой мопщооти более чем в 12 раз.

( .л.лщ

3

Фиг. 2

1. ВИБРОСТЕНД ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБЪЕетОВ, например рабочих лопаток газотурбинных двигателей, при поперечных колебаниях, содержащий электродинамический возбудитель колебаний и связанный с его подвижной платформой зажим для консольного крепления испытуемого объекта, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен двумя расположенными диаметрально противоположно в плоскости возбуждаемых колебаний жесткими стержнями, закрепленными консольно на платформе возбудителя колебаний или на зажиме и снабженными на свободных концах грузами. 2.Вибростекд по п. 1, отличающийся тем, что грузы вьшолнены CNfeHHbiMH и установочно-подвижными вдоль стержней. 3.Вибростенд по п, 1 и 2, о т л и чающийся тем, что в случаеg закрепления стержней на зажиме последний связан с подвижной платформой поо- Г редством вертикального, соосного воэбудителю колебаний, стержня, жесткого в продольном, но гибкого в поперечном направлениях.