Устройство для усталостных испытаний конструкций в поле центробежных сил Советский патент 1991 года по МПК G01N3/32 

Ov

. , //

В 8

Ш1

Л

и

d,

9

П

IО00

s

Изобретение относится к испытаниям, а именно к устройствам для усталостных испытаний в поле центробежных сил. Цель изобретения - повышение достоверности определения усталостных характеристик дисков турбомашин путем приближения параметров циклов к эксплуатационным. Двигатель 1 вращает конструкцию 3, передавая движение через валы 11 и 15, связанные планетарным механизмом 4. С валом 11 связано колесо 6, а с планетарным механизмом 4 - колесо 7. Колеса 6 и 7 связаны кривошипно-кулисным механизмом с полным оборотом кулисы, что позволяет совершать вращение при циклическом изменении скорости вращения при широком изменении параметров цикла, 3 ил. с $ (Л

/

12

13

№

I

W4 X4VV V4VVV4

Изобретение относится к устройствам для усталостных испытаний конструкций в поле центробежных сил.

Цель изобретения - повышение дос- товерности определения усталостных характеристик дисков турбомашин путем приближения параметров циклов к эксплуатационным .

На фиг.1 представлено устройство; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З акон изменения во времени частоты нагружения.

Устройство содержит приводной двигатель 1, основание в виде корпуса 2, объект испытания - конструкцию 3, установленную в захватном приспособлении (не показано) , планетарный механизм 4 и зубчатые колеса 5-10, установленные соответственно на валах 1 1 15. Вал 11 является первым (входным) валом привода вращения, а вал 15 - вторым (выходным) валом привода. На расстоянии г от оси на колесе 6 закреплен палец 16, который входит в паз 17 колеса 7. Оси колес 6 и 7 смещены ид величину . Числа зубьев колес 5-10 равны соответственно Zf - Z.

Устройство работает следующим образом. /

Зубчатое колесо 5, вращающееся вместе с валом 11 с постоянной угловой скоростью СО дв,находится в зацеплении с зубчатым колесом 6, отбирающим часть потока мощности. На рассто- янии г от оси на колесе 6 закреплен палец 16, совмещенный с радиальным сквозным пазом в колесе 7 (вид А). Колеса 6 и 7, оси которых смещены на величину t, вместе с пальцем 5 образуют устройство с гармонически изменяемым передаточным отношением - кри- вошипно-кулисный механизм с полным оборотом кулисы (г $). При этом угловые скорости колес 6 и 7 соответственно равны

Z,

С0г дв const;

м ri cos(() W Ыг l-hnZ;-2mcos(CO,t)

где m

i 1 .

После этого поток с гармонически изменяемым передаточным отношением через зубчатые колеса 10 и планетарный механизм 4 соединяется на выходном валу 15 с основным потоком. Угловая скорость испытуемого объекта, закрепленного на валу 15, может быть выражена следующей функцией от времени

ЮОБ с°Ав

{

1 + z

7 1-т со8(СОдй - Zi Z3 z . в Z a

t)

Z2/ Z4 Z 6

1+m2 -2m costto 1 t) .

При этом параметры цикла (фиг.З) можно определить по следующим соотношениям .

2ft Z2 .

СО

макс

ОБ

СО

АВ

ZX...z.v ,

Z2-Z4-Z6

z,

и

™.)J.

(1 +

Изменяя - , 0)АЛ и m, можно регуZ

г

A&

5

0

5

лировать параметры цикла в широких пределах.

В устройстве может быть предусмотрено плавное регулирование угловой скорости двигателя в пределах 50 - 500 рад/с и параметра m в пределах 0,05-0,4.

Благодаря применению предлагаемого устройства удается реализовать цикл нагружения менее 2с, что соответствует условиям эксплуатации диет- ков турбомашин. Кроме того, обеспечивается увеличение долговечности электродвигателя , работающего в данном случае при постоянных оборотах.

Формула изобретения

Устройство для усталостных испытаний конструкций в поле центробежных сил, содержащее основание, установленные на нем двигатель связанный с ним приврд вращения, связанное с последним захватное приспособление и приспособление для циклического изменения скорости вращения захватного

приспособления,отличающе- е с я тем, что, с целью повышения достоверности определения усталостных характеристик дисков турбомашин путем приближения параметров циклов к эксплуатационным, привод вращения выполнен в виде двух связанных посредством планетарного механизма валов, первый из которых связан с двигателем, а второй - с захватным приспособлением,

а)

(J.

ПИЩ

(J

лшн

а приспособление для циклического изменения скорости вращения захватногб приспособления выполнено в виде установленных на основании двух несоос- ных, связанных посредством кривошип- но-кулисного механизма с полным оборотом кулисы колес, первое из которых связано с первым валом привода вращения, а второе - с планетарным механизмом.

16

Фиг. 2

Фиг.З