Устройство для испытания турбинных лопаток на термоусталость Советский патент 1989 года по МПК G01N3/60 

Топлтво

CiKambiu )(

3 ч

4

СО СО

СХ)

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

Цель изобретения - повышение до- стоверности за счет раздельного управления величинами изгибиой и крутильной температурных деформаций при испытании турбинных лопаток с закрученным пером.

На чертеже представлена схема предложенного устройства.

Устройство содержит блок 1 упран- ления, связанный с регулятором 2 подачи топлива, сообщенную с ним по- средством сопла 3 продувочную камеру 4, систему подачи сжатого воздуха (не показана), сообщенную с соплом 3, шток 5, жестко связанный с подвижным захватом 6, неподвижньй захват 7, лопатки 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 сравне- ния.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу блока 1 управления устанавливается циклический температур- ный режим нагрева и охлаждения пера естественно закрученной лопатки 8, которое из-за неравномерного нагрева начинает подвергаться соответствующим циклическим температурным прогибу и закручиванию. При этом полка лопатки В перемещается возвратно-поступательно и одновременно циклически поворачивается. Возвратно-постуггательные перемещения полки лопатки вызьшают 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 (О) управляющего сигнала поступает в сум матор 14, где суммируется с задаваемой по программе от блока 1 составной частью b (1) управляющего сигнала, от которой зависит та или иная сте- пень ограничения поворота полки лопатки в процессе температурного цикла, а следовательно, ограничение крутильной температурной деформации пера лопатки. Таким образом, на один из входов блока 15 сравнения с сумматора 14 поступает суммарный управляющий сигнал а (t) + b (С). На другой вход бло блока 15 сравнения поступает сигнал

от датчика 10 перемещений свободного конца тяги 9. Угловые отклонения штока 5 благодаря его щарнирно-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 ( Г) + Ъ (-С). Сигнал рассогласования с блока 15 сравнения поступает на вход регулятора 13 скорости привода 12, которьй и отрабатывает заданный блоком 1 закон перемещения свободного конца тяги 9 в процессе температурного цикла а () + + Ъ С ). Учитывая, что составляющая а (Г) управляющего сигнала определяется температурным режимом, т.е. фактически температурными изгибными деформациями пера, и отрабатывается приводом 12, а другую составляющую b () управляющего сигнала, от которой зависит степень стеснения температурной крутильной деформации пера в процессе температурного цикла, можно задавать произвольно, то, следовательно, полное или частичное ограничение крутипьной температурной деформации пера лопатки не будет зависеть от температурных изгибных деформаций пера. В процессе исгг таний турбинной лопатки на термоусгалость при неизменном температурном режиме вследствие изменения ее изгибной жесткости от различных.,причин, например из-за формоизменения или образования микротрецщн, могут измениться форма и размах перемещений полки лопатки, что вызывает соответствуюгдее изменение величины и характера составляющей а (-L) сигнала. Привод 12 автоматически отрабатьтает благодаря замкнутой обратной связи значение управляющего сигнала с измененной составляющей а (), которая не влияет на составляющую b (с) управляющего сигнала, определяющую степень стеснения крутильной температурной деформации пера. Таким образом, с помощью привода 12 реализуется требуемая степень стеснения крутильной температурной деформации пера и одновременно устраняется влияние изгибной температурной деформации на крутильную. Очевидно, что при полном стеснении крутильной температурной деформации на протяжении всего температурного цикла следует задать b (С) 0.

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

Формула изобретения , Устрюйство дпя испытания турбинкото ро го жестко связан с подвижным захватом, связанную со штоком и перпендикулярную ему тягу, датчик перемещения тяги, блок сравнения, первый вход которого связан с выходом датчика перемещений тяги, и блок управления, связанный с регулятором подачи топлива. Отличающееся тем, что, с целью повыпения достоверности за счет раздельного управления величинами изгибной и крутильной температурных деформаций при испытании турбинных лопаток с закрученным пером, оно снабжено сумматором, датчиком перемещений полки лопатки и приводом перемещения тяги с регулятором скорости ее перемещений, щток связан с тягой щарнирно и установлен перпен

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.

ных лопаток на термоусталость, содер-20 щисулярно оси сопла, первый вход сум- жащее регулятор подачи топлива, сообщенную с ним посредством сопла продувочную камеру, размещенные в последней подвижный и неподвижный захваты.

матора связан с выходом блока управления, второй вход - с выходом датчика перемещений полки лопатки, выход сумматора связан с вторым входом блока

систему подачи сжатого воздуха, сооб- 25 сравнения, а выход блока сравнения щенную с соплом, шток, один конец

щисулярно оси сопла, первый вход сум-

матора связан с выходом блока управления, второй вход - с выходом датчика перемещений полки лопатки, выход сумматора связан с вторым входом блока

с входом регулятора скорости.