Установка для испытаний лопаток турбин на термоусталость Советский патент 1981 года по МПК G01N3/60 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЛОПАТОК ТУРБИН НА ТЕРМОУСТАЛОСТЬ

I

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытаний лопаток турбин на термоусталость.

Известна установка для испытаний лопаток турбин на термоусталость, содержащая продувочную камеру, захват, установленный в продувочной камере и предназначенный для крепления испытуемой лопатки, и источник горячего газа 1.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для испытаний лопаток турбин на термоусталость, содержащая продувочную камеру, подвижный и неподвижный захваты, предназначенные для крепления испытуемых лопаток в продувочной камере, камеру сгорания, регулятор подачи топлива в камеру сгорания и датчик перемещений, связанный с подвижным захватом 2.

Общим недостатком этих установок является низкая точность испытаний, обусловленная невозможностью точного определения количества циклов температурных воздействий до образования трещин на лопатке.

Цель изобретения - повышение точности испытаний.

Цель достигается тем, что установка снабжена задатчиком сигналов и блоком сравнения, входы которого связаны с выходами задатчика сигналов и датчика перемещений, а выход - с регулятором подачи топлива.

На чертеже представлена схема установки.

Установка содержит камеру 1 сгорания, связанную с регулятором подачи топлива, выполненным в виде электромагнитных клапанов 2 и 3, установленных на основном и дополнительном каналах 4 и 5 подачи топлива. Электромагнитные клапаны 2 и 3 электрически соединены с командным аппаратом 6. Камера 1 сгорания соединена с продувочной камерой 7, снаружи которой размещены подвижный и неподвижный захваJ5 ты 8 и 9 для крепления в ней испытуемой лопатки 10. Подвижный захват 8 связан через тягу 11 с рычагом 12, один конец которого закреплен с помощью шарнира 13, а другой конец связан с якорем 14 индуктивного датчика 15 перемещений. Одна 20 часть обмоток датчика 15 перемещений связана с генератором 16 несущей частоты и с фильтром 17 через выпрямитель 18, а другая часть его обмоток соединена с конвертором 19, выпрямителем 20 и фильтром 21. Задатчик 22 сигналов связан с фильтром 21 и фильтром 17 через потенциометр 23, а также с блоком 24 сравнения, входы которого связаны с выходами задатчика 22 сигналов и датчика 15 перемещений, а выход через усилитель 25 - с электромагнитным клапаном 2. Регистрирующий прибор 26, установленный на выходе фильтра 21, предназначен для замера амплитуды перемещений испытуемой лопатки 10, а регистрирующий прибор 27, установленный на входах блока 24 сравнения, показывает наличие и знак разности задаваемого сигнала от задатчика 22 и сигнала от датчика 15 перемещений.

Установка работает следующим образом.

Испытуемую лопатку 10 закрепляют в захватах 8 и 9, включают командный прибор 6, открывающий клапаны 2 и 3 на каналах 4 и 5, подающих по заранее заданной программе топливо в камеру 1 сгорания, в результате чего лопатка 10 подвергается циклическому воздействию нагрева и охлаждения до заданных температур. Вследствие неравномерного нагрева и охлаждения лопатка 10 периодически отклоняется от начального нейтрального положения то в сторону ее спинки, то в сторону корыта, вызывая перемещения якоря 14, что приводит к появлению электрических сигналов на обмотке датчика 15 перемещений, которые после выпрямления и фильтрации подаются на один из входов блока 24 сравнения. После достижения установивщегося периодического температурного режима с помощью потенциометра 23 устанавливают величину сигналов, поступающих от задатчика 22, равной величине сигналов, поступающих от датчика 15 перемещений, в результате чего на выходе блока 24 сравнения выходной сигнал равен нулю и температурный режим испытаний обусловлен лищь управляющим воздействием командного прибора 6 При появлении трещины в лопатке 10 изменяется величина сигналов, поступающих от датчика 15 перемещений, в результате чего суммарный сигнал на выходе блока 24

сравнения становится отличным от нуля и после усиления воздействует на электромагнитный клапан 2, который перекрывает основной канал 4 подачи топлива в камеру 1 сгорания вне зависимости от команд, поступающих от командного прибора 6. После перекрь-.ия основного канала 4 подачи топлива установка начинает работать при постоянном режиме охлаждения, т. е. на нижнем заданном температурном уровне, что является сигналом о моменте начала трещинообразования в испытуемой лопатке. После срабатывания электромагнитного клапана 2 определяют количестко циклов температурного воздействия, по которому судят о термоусталостной прочности испытуемой лопатки 10.

Установка позволяет повысить точность испытаний за счет точного определения количества циклов до момента образования трещины в лопатке.

Формула изобретения

Установка для испытаний лопаток турбин на термоусталость, содержащая продувочную камеру, подвижный и неподвижный захваты, предназначенные для крепления испытуемых лопаток в продувочной камере камеру сгорания, регулятор подачи топлива в камеру сгорания и датчик перемещений, связанный с подвижным захватом, отличающаяся тем, что, с целью повыщения точности испытаний, она снабжена задатчиком сигналов и блоком сравнения, входы которого связаны с выходами задатчика сигналов и датчика перемещений, а выход - с регулятором подачи топлива.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

№ 419756, кл. G 01 М 13/00, 1972 (прототип) .

f A