Стенд для испытаний рабочих колес турбомашин Советский патент 1984 года по МПК G01M7/00 G01M13/00 

1 Изобретение относится к турбона- сосостроению, а именно к конструкци стендов для испытания рабочих колес на прочность и вибрацию. Известен стенд для испытания крьтьчаток насосов, содержащий разгонную камеру, приводное устройство системы обеспечения температурного режн.ма и измерений Щ. Недостаток этого стенда - невозможность воспроизведения осевых уси лий, имеющих место в реальных условиях эксплуатации рабочих колес. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является сте для испытаний рабочих колес турбома шин, содержащий установленный на од ном валу с рабочим колесом дискгимитатор осевого усилия с периферий ным, кольцевым пояском, прижатым к торцу колеса 21 , Указанный стенд характеризуется невозможностью воспроизведения динамических нагрузок на колесо, т.е условия испытаний не соответствуют реальным условиям эксплуатации рабо чих колес. Цель изобретения - приближение условий исп 1таний к условиям эксплуатации рабочих колес. Поставленная цель достигается тем, что стенд для испытаний рабочих колес турбомашин, содержащий установленный на одном валу с рабочим колесом диск-имитатор осевого усилия с периферийным кольцевым поя ком, прижатым к торцу колеса, снабжен элементами из сегнетоэлектрического материала, равномерно распо ложенными по окружности на кольцевом пояске, и системой формирования электрических импульсов, состоящей из источника электрического нарряже ния, блока коммутации, программного устройства и генератора частоты при этом сегнетоэлектрические эле- менты связаны с системой формирования электрических импульсов. Причем напояске га.шолнены пазы, а сегнетоэлектрические элементы установлены в последних. Кроме того, на валу с двух сторон диска расположены демпфирующие кольца,. . На фиг.1 изображена принципиальная конструкция предлагаемого устро ства (разгонная Камера, привод, сис темы обеспечения температурного режима и измерений непоказаны), на 62 фиг.2 - сечение на фиг.1 на фиг.З - узел I на фиг.1 в увеличенном масщтабе. Стенд для испытаний рабочих колес турбомащин содержит установленный на одном валу 1 с рабочим колесом 2 диск-имитатор 3 осевого усилия с периферийным кольцевым пояском 4, прижатым к торцу колеса 2, Стенд снабжен элементами 5 из сегнетоэлектрического материала, равномерно расположенными по окружности на кольцевом пояске 4, и системой формирования электрических импульсов, состоящей из источника 6 электрического напряжения, блока коммутации 7, программного устройства 8 и генератора 9 частоты, при этом сегнетоэлектрические элементы 5 электрически связаны с системой формирования электрических импульсов. На пояске 4 выполнены пазы 10, а сегнетоэлектрические элементы установлены в последних. На валу I с двух сторон диска-имитатора 3 установлены демпфирующие кольца 11. cк-имитaтop 3 прижат к торцу колеса 2 с помощью гайки 12. Стенд работает следующим образом, При испытаниях вал приводится во вращение. На рабочеее колесо 2, кроме центробежных сил. Действуют со стороны диска-имитатора 3 осевые усилия. На элементы 5 из сегнетоэлектрического материала через генератор 9 частоты, который питается от источника 6, и блок коммутации 7 подается напряжение. Благодаря использованию обратного пьезозффекта рабочее колесо 2 подвергается дит намическому нагружению. Форма и частоты динамического нагружения задаются генератором 9, программа нагружения определяется программным устройством 8, которое через ключи в блоке коммутации 7 управляет фаэово-частотными характеристиками нагружения. Для разгрузки от осевого давления, которое зависит также от оборотов, элементы 5 помещены в пазы 10 на диске-имитаторе 3 с натягом по отношению к колесу. Элементы 5 имеют теплоизоля19по и проводниками подключены к блоку коммутации 7. Демпфирующие кольца 11. препятствуют передаче колебаний на рабочее -калесо 2 через вал 1,что повышает надежность испытаний для колес,у которых в эксплуатационных условиях динамические нагрузки воздействуют только на поверхность покрывных дисков.

Применение предлагаемого стенда позволяет приблизить условия испытания рабочих колес к условиям их эксплуатации, что повьппает надежность результатов прочностных испытаний.

1. СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ РАБОЧИХ КОЛЕС ТУРБОМАШИН, содержащий установленный на одном валу с рабочим koлecoм диск-имитатор осевого, усилия с периферийным кольцевым пояском, прижатым к торцу колеса, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытания к условиям эксплуатации рабочих колес, стенд снабжен элементами из сегнетоэлектрического материала, равномерно расположенными по окружности на кольцевом пояске, и системой формирования электрических импульсов, состоящей иэ источника электрического напряжения, блока коммутации, программного устройства и генератора частоты, при этом cei нетоэлектрические элементы электрически связаны с системой формирования электрических импульсов. 2.Стенд по п. I, о т л и ч а ю . щ и и с я тем, что на пояске выполнены паэы, а сегнетоэлектрические элементы установлены в последних. 3.Стенд по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что на валу с двух сторон диска установлены демпфирующие кольца. СО ю Од Од

Фиг.2

f(