Установка для испытания рабочих колес турбомашины на прочность и долговечность

СОНЕТСНИ(ЛИСТИЦЕСНИБЛИН 51) 5 С 01 М 13/00 НИЯ ЕПЬСТБУ л ътг Р ЛБОП 1( И цергоблц- цым.Л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ И АВТОРСКОМУ СВ(56) Технический отчет ЦИАМ 11М й ЦИАМ 1981 с 132 ДСП(54) УСТАНОВКА ДПЯ ИСПЫТАНИЯ 1 КОХИ" С ТУРБОМЛИНЫ НЛ ПРОЧНОСТЬ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ(57) Изобретение отцоситсл к э машицостроецию и позволяет при зить условия испытация к латур.ЯО, 35 3 Индукционные нагреватели (И 11) 6, пцтающиесл. от устройства 8 ицдукциоццого нагрева, выполнены в гиде плоских прлмоугольцых ицдукторов Поспедние установлены с зазором отцосительно рабочего колеса (РК) 2 и расположены по окружностям в шахмятном порядке, а охлаждающие сола 12 равномерно установлены по этим е окружцостлм, Во время разгона К 2 оно нагреваетсл устройством 8 с задаццым температурным распределением по радиусу РК 2, Цри разгонке РК 2 до устацовившейся максималь" цоц скорости т-ра РК 2 и его отдельньтх частей достигает максимального эцачецил и цачицается этатт торможецил 1 К 2 с электроприводом 4. На этапе торможеиия осуществляется ох лаждение РК 2 воздухом, цоступаюпп: ф ч рез сочла 12 3 ил,И нопете цие отцогцтглзце 1 эго мзпицостроэзю, н чзгтцости к устацоцкзл для прочцостцьх игэпзтзций рабочих з(олег турбомляин,Цб.лью изэбретеция является приближение условий испытания к натурцым в11 а фцг, 1 представлена схема предлагаемой установки; цз фиг, 2 - схема испытыззаемого колеса; ца фиг, 3 расположение одного цэ индукторон относительно колеса,Устацовка для испытания рабочих колес турбомапины содержит вакуумную камеру 1 для размещения испытываемого рабочего колеса 2. Внутри кзмерьз 1 выполненароцензя защита 3, Рабочее колесо 2 соедиено с электроприводом 4 при помощи мультипликатора 5, 11 о обеим сторонам рабочего колеса 2 установлены индукционные нагревателп 6, расположенные н камере 1 по концентрическим окружностям 7 и питающиеся от устройства 8 индукционного нагрева с независимым регулируемым источником питания для индукционных нагревателей б, расположенных по одной окружности 7. В камеру 1 подведен трубопровод 9 с вакуумным затвором 1 О, который управляется устройством 1 вакуумировация, предназначенным для понижения давления н камере , Зто необходимо для снижения мощности электропривода 4, уменьшения времени разгона рабочего колеса 2 и уменьшения его цеупранляемого саморззогревз за счет трения рабочих .лопаток о воздух в камере 1. Для охлаждения рабочего колеса 2 с обеих его сторон расположены между индукционными нагревателями б охлаждающие сопла 12,.подача воздуха в которые управляется устройством 13, Этэ устройство управляет и дроссельной заслонкой 14, При подаче воздуха и открытом вакуумном затворе 10 устройство 11 накуумирования обеспечивае прокачку воздуха через камеру 1, В этот период происходит торможение рабочего колеса 2 с одновременным его охлаждением, Индукционные цзгр.нзтели 6 выполнены в виде пхоских прямугольных индукторов 15, угтзцоплеццыхзазором 16 отцэситехьз з(отесз 2 ц расположенных по иружцстям 7 и шахматцол порядке, з охлжлзкппие гоцлз 12 ранимерно устал цлецы 1 этим же ок 5 1 О15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 ружцостям 7, Тзк зк цз фг, 2 Рабочее колесо 2 рз эдгхецо цз четырекольцевых эоцьз 11 - 20. В пределахкаждой кольцевой зоны рзвномерцораспределены по четыре плоских ицдуктора 15, причем ицдукторы четныхкольцевых зон смепецы нз 45 отцогительно индукторов цечетцьзх зон, Впределах каждой зоны между индукторами 15 для охлаждения рабочего колеса 2 равномерно установлены охлаждающие сопла 12 н количестве, в четырераза превьппающем количестно индукторов 15. Каждый из индукторов 15содержит токопровод 21 прямоугольного сечения, внутри которого циркулирует вода для охлаждения, магнито-.провод 22, выполненный в ниде П-образного сердечника, наружная поверхность которого охлаждается водой, итокоподводящие пины 23,Устанонка для испытания рабочих колес турбомашин нз прочность и долговечность работает следующим образом.Нз установке проводятся циклические испытания рабочих колес 2 для определения их ресурса безотказной работы,лимитируемого накоплением повреждений из-за малоцикловой усталостцой прочности. Рабочее колесо. 2, препарированное термопарами и тензодатчиками устанавливается внутри вакуумной камеры 1, н которой при помощи устройства 1 накуумирования создается необходимое. разряжение. Циклическое изменение скорости вращения рабочего колеса 2 осуществляется при помощи электропривода 4. Разгон и торможение рабочего колеса 2 осуществляются с ускорением порядка 30 об/миц с, Одновременно н процессе разгона рабочего колеса 2 осуществляется его нагрев при помощи устройства 8 индукционного нагрева, З в процессе торможения - охлаждение рабочего колеса 2 при помощи устройства 3, Во время разгона ра- . бочего колеса 2 дроссельная заслонка 14 закрыта, а вакуумный затвор 1 О открыт и в камере 1 создается разряжецие усФройстном 11 вакуумиронация, что позволяет повысить темп разгона рабочего колеса 2 и уменьшить мощность электропривода 4. Во время разгона рабочего колеса 2 оно нагревается устройством 8 индукциоццого нагрева с заданным тем3)пературным распределением по радиусуколеса, При разгоне рабочего колеса2 до установившейся максимальнойскорости температура рабочего колеса 2 и его отдельных частей достигает максимального значения и начинается этап торможения рабочего колеса 2 электроприводом 4. Па этапеторможения осуществляется охлаждениерабочего колеса 2. Вакуумный затвор1 О остается при этом открытым,Открываются вентили устройства13 управления четырьмя зонами охлаждения, при этом через охлаждающиесопла 12 подается воздух, Устройство 8 индукционного нагрева отключено. При торможении рабочего колеса 2 до установившейся минимальнойскорости температура еГо достигаетминимального значения, после чегоначинается новый этап разгона колеса,1378 Формълаиобретгния Установка для испытания рабочихколес турбомашины на прочность идолговечность, содержащая вакуумнуюбронированную камеру для размещенияиспытываемого рабочего колеса, соединенный с ним при помощи мультипликатора электропривод, индукционныенагреватели, расположенные в камерепо концентричным окружностям, и размещенные между ними охлаждающие сопла, отличающаяся тем, 15 что, с целью приближения условийиспытания к натурным, индукционныенагреватели выполнены в виде плоских прямоугольных индукторов, расположенных по окружностям в шах матном порядке, а сопла равномерноустановлены по этим же окружностям.Составитель Е, КрейдТехред Л.Сердюкова едактор Г, Наджаря Корректо ороль каз 1101 Тираж П ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5