Способ закрепления турбинной лопатки с елочным замком на вибростенде при усталостных испытаниях и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК G01M7/00 G01N3/04 

1

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам испытания турбинных лопаток с елочным замком на усталость, а именно к способу закрепления турбинной лопатки с елочным замком на вибростенде при усталостных испытаниях и устройству для его осуществления.

Известен способ закрепления турбинной лопатки на вибростенде при усталостных испытаниях, заключающийся в том, что лопатки устанавливают в стянутом болтами корпусе с разрезом и фиксируют в нем с помощью промежуточного тела зажимных болтов 1.

Однако этот способ требует выполнения замка лопатки в виде прямоугольного параллелепидеда. Увеличивающаяся при этом жесткость замковой части лопатки .снижает достоверность проводимых испытаний.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ закрепления лопатки с елочным замком на вибростенде при усталостных испытаниях,путем зажатия ее замка по всей его поверхности 2.

Способ осуществляют устройством для закрепления турбинной лопатки с елочным

замком на вибростенде при усталостных испытаниях, содержащим зажим с элементами захвата профиля замка, выполненного в виде гребенки. , Наличие большой площади контакта про5 фильной части замка с элементами захвата требует для надежного закрепления лопатки приложения больщих усилий, которые вызывают повышенные статические напряжения как в замке, так и в профильной части пера лопатки, что особенно проявляется в охлаждаемых лопатках, имеющих внутренние каналы. В совокупности с переменными напряжениями, возникающими при вибрации, эти напряжения приводят к преждевременному разрушению лопатки и, в первую

15 очередь, ее замка. Разрушение замка лопатки приводит к необходимости увеличения числа подвергаемых испытанию лопаток для достоверного определения прочности ее пера, что увеличивает стоимость проведения испытаний.

Кроме того, из-за большой площади контакта профильной части замка с элементами захвата возникают дополнительные силы трения в замке, что ведет к увеличению демпфирующих свойств лопатки и, следовательно, к увеличению требуемой мощности вибростенда, что увеличивает энергозатраты на проведение испытаний.

Целью изобретения является снижение тоимости проведения испытаний путем уменьшения вероятности разрушения замка лопатки, а также снижения энергозатрат путем уменьшения конструкционного демпфирования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу закрепления турбинной лопатки с елочным замком на вибростенде при усталостных испытаниях путем зажатия ее замка, зажатие замка осуществляют за пару противоположных зубьев или впадин со стороны его свободного конца, а полку лопатки фиксируют с двух сторон в направлении усилия зажатия замка.

Устройство для закрепления турбинной лопатки с елочным замком на вибростенде при усталостных испытаниях, содержащее зажим с элементами захвата профиля замка, снабжено по крайней мере двумя регулируемыми точечными упорами, установленными на зажиме напротив друг друга, а элементы захвата выполнены в виде двух параллельных ребер или канавок на обращенных друг к другу поверхностях зажима.

Каждый регулируемый точечный упор может быть выполнен в виде резьбового стержня о сферическим торцом.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа, общий вид (вариант зажатия замка за впадины); на фиг. 2 - то же, вариант зажатия замка за выступы; на фиг. 3 - то же, вид в плане.

Устройство содержит устанавливаемые в тисках (не показаны) два зажима 1 и 2 для закрепления испытываемой турбинной лопатки 3, снабженные регулируемыми точечными упорами 4 и 5, служащими для фиксации с двух сторон надзамковой полки 6 лопатки 3. На обращенных одна к другой поверхностях зажимов 1 и 2 сформированы элементы захвата елочного замка 7 турбинной лопатки 3, выполненные в виде двух параллельных ребер 8 и 9 (фиг. 1) или канавок 10 и 11 (фиг. 2).

Регулируемые точечные упоры 4 и 5, установленные в резьбовых отверстиях зажимов 1 и 2, расположены на уровне надзамковой полки 6 лопатки 3 и выполнены в виде резьбовых стержней со сферическим торцом 12.

Способ закрепления лопатки осуществляется следующим образом.

Замковую часть 7 лопатки 3 вводят между элементами захвата, взаимодействующими с парой противоположных впадин (или

выступов) елочного замка 7. После этого устанавливают зажим 1 и 2 с лопаткой 3 в тиски и усилием Р осуществляют зажатие лопатки 3 в зажимах 1 и 2. Затем с помощью упоров 4, взаимодействующих с боковыми поверхностями надзамковых полок 6, фиксируют лопатку 3 в занятом ею после зажатия положения. Тиски с закрепленной лопаткой устанавливают на вибростенде и приступают к проведению испытаний.

Использование изобретения позволяет с меньшими затратами повысить достоверность испытаний турбинных лопаток с елочным замком, что в конечном счете способствует повышению качества их производства в результате выявления в процессе испытаний наиболее напряженных сечений пера.

Формула изобретения

1.Способ закрепления турбинной лопатки с елочным замком на вибростенде при

усталостных испытаниях путем зажатия ее замка, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости проведения испытаний путем уменьшения вероятности разрущения

5 замка лопатки, а также снижения энергозатрат путем уменьшения конструкционного демпфирования, зажатие замка осуществляют за пару противоположных зубьев или впадин со стороны его свободного конца, а полку лопатки фиксируют с двух сторон в на0 правлении усилия зажатия замка.

2.Устройство для закрепления турбинной лопатки с елочным замком на вибростенде при усталостных испытаниях, содержащее зажим с элементами захвата профиля замка, отличающееся тем, что, с целью снижения стоимости испытаний путем уменьшения вероятности разрушения замка лопатки, а также снижения энергозатрат путем уменьшения конструкционного демпфирования, оно снабжено по крайней мере двумя регули0 руемыми точечными упорами, установленными на зажиме напротив друг друга, а элементы захвата выполнены в виде двух параллельных ребер или канавок на обращенных друг к другу поверхностях зажима.

3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что каждый регулируемый точечный упор выполнен в виде резьбового стержня со сферическим торцом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 0 1. Авторское свидетельство СССР № 311163, кл. G 01 М 7/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 657298, кл. G 01 М 7/00, 1976 (прототип).

9иг.5