Способ крепления турбинной лопатки с елочным хвостовиком на вибростенде при усталостных испытаниях Советский патент 1986 года по МПК G01M7/00 G01N3/04 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам крепления турбинных лопаток с елоч- нь1М хвостовиком на вибростенде при усталостных испытаниях, а также при определении характеристик демпфирующих свойств материала лопаток газотурбинных двигателей.

Цель изобретения - повьшюние точности испытаний.

На фиг.1 приведен вариант крепления турбинной лопатки с елочным хвостовиком на вибростенде при усталостных испытаниях, лопатка защемлена в разъемном замке всеми зубьями аналогично схеме крепления ее в пазу диска турбины (прототип); на фиг.2 - то же, лопатка защемлена в разъемном замке и соприкасается с ним всей хвостовой частью, искпючая полку; на фиг.З - то же, лопатка защемлена в разъемном замке и соприкасается с ним всей хвостовой частью, включая полку; на фиг.4 - то же, лопатка защемлена в разъемном замке и соприкасается с ним одним крайним зубом и полкой; на фиг.З - то же, лопатка приварена к замку в области крайнего зуба и полки.

Уровень демпфирования в лопатке, приваренной к замку, определялся дл сравнения, так как в этом случае практически отсутствуют относительные перемещения лопатки и замка при деформациях, а следовательно, конст рукщйнное демпфирование минимально

Для всех рассмотренных способов крепления лопатки определялся декремент колебанийS в % на двух однотипных лопатках с пятикратным повторением опытов. Для каждой серии испытний были определены среднее арифметическое значение декремента и его среднее квадратичное отклонение. Полученные данные поведены в таблице

Результаты испытаний показывают, что у лопаток 1, закрепленных за зубья елочного замка 2 аналогичного схеме крепления их в пазу диска турбины (фиг,1), декремент колебаний и разброс его значений максимальны

276937Z

и в несколько раз превышают эти параметры лопаток, закрепленных как показано на фи .4. Увеличение жесткости защемленной части лопатки приво5 дит к снижению уровня демпфирования лопаток и величины разброса их значений в выборке (фиг.2 и 3). Исключение контакта двух зубьев лопатки с замком приводит к дальнейшему сни10 жению декремента колебаний лопаток (фиг.4). С)авнение декрементов колебаний лопаток, закрепленных как показано на фиг.4 и 5 , показывает, что уровень демпфирования неприваренных

15 лопаток незначительно отличается от приваренных, а их средние квадратичные отклонения декрементов практически одинаковы.

Поскольку для испытания необходимо

20 обеспечить разъемное соединение с

низким уровнем конструкционного демпфирования, то наибольшее соответствие этим требованиям у способа закрепления лопатки, показанного на

25 фиг.4.

Таким образом, удельный вес колебательной энергии, рассеянной в самом материале лопатки, закрепленной как показано на фиг.4, резко возрастает в общем объеме рассеянной энергии, что дает возможность повысить точность измерения внутреннего трения в материале лопатки.

Формула изобретения

Способ крепления турбинной лопатки с елочным хвостовиком на вибростенде при усталостных испытаниях путем зажатия ее хвостовика, отличающийся тем, что, с це- дью повьшения точности испытаний путем снижеТния конструкционного демпфирования в узле крепления, лопатку дополнительно фиксируют за полку, а зажатие хвостовика осуществляют в крайней точке со стороны его свободного конца, например за первый зуб хвостовика.

1

64,36524,57513,42712,4369,6117

76,50924,72513,25111,92710,092

57,11223,68814,,66210,496

65,40323,72513,25111,87310,496

67,58322,37614,22812,20469,939

66,1944 23,818 13,727 12,020 10,1182

6,9780 0,932 0,5839 0,4488 0,4959

2

45,05528,92513,69912,20410,538

54,65829,59813,51612,03610,666

62,38429,69813,98211,92710,371

58,66829,87714,17811,981710,290

61,43930,037t3,98212,26711,927

56,465 29,627 13,871 12,082 10,758

7,025 0,4312 0,2619 0,1971 0,669

сриэ.1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам крепления турбинных лопаток с елочным хвостовиком на вибростенде при усталостных испытаниях. Цель изобретения - повышение точности испытаний путем снижения конструкционного демпфирования в узле крепления. Способ осуществляют путем зажатия елочного хвостовика турбинной лопатки на вибростенде. При этом лопатку дополнительно фиксируют за полку, а зажатие хвостовика осуществляют в крайней точке-со стороны его свободного конца, например за первый зуб хвостовика. 5 ил., 1 табл. § W tc СА9 sj

фа г. 2

(игЗ

сригЛ

фиг. 5

Редактор Л.Лежнниа

Составитель А.Елкин Техред Л.Сердюкова

Заказ 6658/34Тираж 778Подписное

В1ГИИШ1 Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская-наб., д, 4/5

Производстне.рию-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Г.Решетник