Стенд для исследования долговечности лопаток турбин

Стенд для исследования долговечности лопаток турбин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцкалмстмческнх

Ресттубпкк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф г (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (») 3aseaeeo 20.06.80 (21) 2943591/25 — 28 с присоединением заявки М (28) Приоритет

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень Рй 6

Дата онублккования описания 15.02.82 (53)M. Кл.

G 01 N 3/60

Вкударстасакый комитет ао делам кзебретеккх к аткрмтк» (53) УДК 620.162+

+620.171.32 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. П. Лозицкий, E. Н. Карпов, В. Ф. Лапшов,,С. A. Матпвтин

С. H. Лаврухин, Ю. А. Никитин и А. В, Михайтленко

1

I,: . / !

Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (7I) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ

ЛОПАТОК ТУРБИН

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к стендам для исследова ния долговечности лопаток турбин.

Известен стенд для исследования долговечности лопаток турбин, содержащий источник горячего газа, захваты для крепления испытуемь|х лопаток и систему регистрации параметров испытаний (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стенд, содержащий последовательно установленные компрессор, камеру сгорания и продувочное устройство с термопарами, предназначенное для размещения íà его входе испытуемых лопаток, систему подачи топлива в камеру сгорания и систему регистрации параметров испытаний (2).

Недостатком указанных стендов является низкая точность исследования, обусловленная невозможностью нагрева испытуемых лопаток по заданной программе.

Цель изобретения — повышение точности исследования. Указанная цель постигается тем, что стенд снабжен дроссельной заслонкой, установленной на выходе продувочного устройства, механизмом ее перемещения и устройством управления механизмом перемещения, Кроме того, устройство управления механиэ. мом перемещения выполнено в виде программного блока и дифференциального блока, входы которого связаны с термопарами и программным блоком, а выход — с механизмом перемещения дроссельной заслонки. Механизм перемещения дроссельной заслонки выполнек в виде бустера.

На чертеже представлена структурная схема стенда, Стенд содержит газотурбинный двигатель, состоящий иэ последовательно установленных

1S компрессора 1, камеры 2 сгорания и продувочного устройства 3, на входе которого размещены испытуемые сопловые и турбинные лопатки 4 и 5, закрепленные в сопловом атптарате 6 и рабочем колесе 7 соответственно. На

20 выходе продувочного устройства 3 установлена дроссельная заслонка 8, соединенная с механизмом ее перемещения, выполненным в виде бустера 9, состоящего иэ силового гилроци90573, 25 линдра 10 со штоком 11 и тягой 12, соединенной с золотником 13. Механизм перемещения дроссельной заслонки 8 выполнен в виде программного блока 14, состоящего иэ набора параллельно соединенных сопротивлений 15, связанного с регулятором 16 частоты вращения рабочего колеса 7 и дифференциальным блоком 17, входы которого связаны через корректор 18 с термопарами 19, установленными в продувочном устройстве 3, и програм- 10 мным блоком 14, а выход через исполнительный механизм 20 связан с механизмом перемещения дроссельной заслонки, Стенд также снабжен системой 21 подачи топлива, соединенной с камерой 2 сгорания и золотником 13, масляной системой 22, системой 23 уп1.авлення газотурбинным двигателем и системой 24 регистрации, параметров испытаний.

Стенд работает следующим образом.

Сопловые и/или рабочие лопатки 4 и 5, подлежащие испытанию, закрепляют в сопловом аппарате 6 и на рабочем колесе 7 соответственно. Настраивают программный блок 14 на заданную программу изменения теплового воздействия горячего газа иа испытуемые лопатки 4 и 5. Включая систему 23 управления, систему 21 подачи топлива и масляную систему 22, запускают газотурбинный двигатель, в результате чего поток горячего газа нз камеры 2 сгорания подается на вход продувочного устройства 3, омывая.испытуемые лопатки 4 и

5. Температура газового потока в продувочном устройстве 3 фиксируется термопарами 19, сигналы с которых иоступают через корректор 18 на вход дифференциального блока 17, на другой

35 вход которого подается сигнал от программного блока 14. В дифференциальном блоке 17 укаэанные сигналы сравниваются и полученная разность сигналов, предварительно усиленная, подается на исполнительный механизм 20, воз4О действующий на механизм перемещения дроссельной заслонки 8, силовой гидроцилиндр 10 которого перемещает дроссельную заслонку 8 в заданное положение, определяемое соответствующей величиной разности сигналов термопар

41

19 и программного блока 14, открывая или закрывая выход продувочного устройства 3 и изменяя расход газа и тем самым, режим теплового нагружения лопаток 4 и 5. Одновременно с перемещением дроссельной заслонки 8 сигнал от программного блока !4, подается на регулятор 16 частоты вращения рабочего колеса 7, изменяя скорость, его вращения и параметры газового потока в соответствии с заданной программой испытания. Малая инерционность дроссельной заслонки 8 доститается за счет соединения тяги 12 с золотником 13, перекрывающим подачу давления в гидроцилиндр 10.

Предлагаемый стенд позволяет повысить точность испытаний за счет обеспечения возможности нагрева испытуемых лопаток по заданной программе, поскольку дроссельная заслонка позволяет более точно регулировать, мпературу в рабочей зоне продувочного устройства.

Формула изобретения

1. Стенд для исследования долговечности лопаток турбин, содержащий последовательно установленные компрессор, камеру сгорания и продувочное устройство с термопарами, предназначенное для размещения на его входе испытуемых лопаток, систему подачи топлива в камеру сгорания и систему регистрации параметровиспытаний,отличающнйся тем, что, с целью повышения точности исследования, он снабжен дроссельной заслонкой, установленной на выходе продувочного устройства, механизмом ее перемещения и устройством управления механизмом перемещения.

2. Стенд по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что устройство управления механизмом перемещения выполнено в виде программного блока и дифференциального блока входы которого связаны с термопарами и программным блоком, а выход — с механизмом перемещения дроссельной заслонки.

3. Стенд поп.l„о т л и ч а ю щ и йс я тем, что механизм перемещения дроссельной заслонки выполнен в виде бустера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР И 418760, кл. G Ol N 3/60, 1972.

2. Писаренко Г. С., Руденко В, H., Третьяченко Г. H. и др. Прочность материалов при высоких температурах. Киев, "Наукова думка", 1966, с. 560 — 561, рис. 458 (прототип).

905737

Редактор Н. Ромжа

Заказ 354/60

Составитель А. Булашевич

Техред Т. Маточка

Тираж 882

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПГ1П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор С, Щомак

Подписное