Способ возбуждения колебаний образцов и турбинных лопаток

 

Класс 42k, 34о4

052

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная ерг1тгпа Л3 !/2

Л. P. Алишоев

СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛ ЕБАН И Й ОБРАЗЦОВ И

ТУРБИННЫХ ЛОПАТОК

Заявлено 3 февраля !969 r. за М 618454/25 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» No 11 за 1960 г.

Известны способы возбуждения колебаний образцов и турбинных лопаток для испытаний их на усталость, заключающиеся в том, что возбудитель колебаний настраивается B резонанс с частотой собсгвенных колебаний испытуемого образца или изделия.

Эти способы не позволяют испытывать одновременно несколько изделий на машине, имеющей один возбудитель, поскольку при развитии трещины усталости амплитуда колебания изделия уменьшается вследствие уменьшения его собственной частоты и для поддержания режима испытания этого изделия необходимо менять частоту возбуждения, что нарушает режим испытания остальных изделий.

Описываемый способ позволяет одновременно испытывать на усталость от одного возбудителя несколько изделий при различных или одинаковых напряжениях.

Достигается это тем, что испытание производят на постоянной частоте возбуждения переменных нагрузок, равной парциальной частоте колебаний несущей упрутой системы, и с частотой собственных колебаний испытуемых изделий, значительно более высокой, чем указанная частота возбуждения.

На чертеже изображена кривая изменения амплитуды колебаний изделия при развитии трещины усталости.

Амплитуда А „ „колебаний каждого изделия при испыгании зависит только от амплитуды .4, колебаний несущей системы в месте № 129052 — 2—

t : а

его закрепления и от отношения собственной изделия к пар (иаль6ой частоте ), колебаний

,. I с fc o6p — - ч частоты / „;,, колебаний несущей системы: где б„;„— декремент затухания в изделии, влиянием которого можно

fc пренебречь при „., 0,9о

o()p

В процессе испытаний цри развитии в каком-либо из изделий трещины усталости жесткость его уменьшается и при неизменной частоте несущей системы отношение — -" — для этого изделия увеличивается.

f, fо бр

Испытание изделия заканчивается, когда трещина усталости в нем распространяется, примерно, на 50% площади сечения. К этому моменту начальные напряжения увеличива|отся в несколько раз по сравнению с исходными, T 1K что время, остающееся до полного разрушения изделия, очень мало по сравнению с общей продолжительностью испыта ния, Автором экспериментально установлено, что при развитии трещины усталости на 50% начальной tiлогцади собственная частота колебаний образца круглого поперечного сечения снижается на 10 — 13%.

Изменение амплитуды колебаний изделия при развитии трещины усталости иллюстрируется чертежом, ца котором графически изображена зависимость 1.

Амплитуды колебаний других изделий (без трещин) остаются неизменными, если при испыганиях поддерживается постоянной амплитуда колебаний несущей системы и частота их не изменяется. Из чертежа видно, что при начальной частоте f„;„, ) 2,5 f, амплитуда t;<,лебаний изделия вплоть до окончания испытаний практически не изменяется. Режим испытаний в этом случае соответствует режиму с постоянной амплитудой деформации, который применяется во многих конст рукциях испытательных машин.

На изображенной на чертеже кривой всегда может быть выбран также участок, на котором изменение амплитуды колебаний соответствует режиму с постоянной амплитудой изгибающего момента, для круглых образцов, например, постоянство изгибак шего момента в процессе испытания соблюдается, если исходная часгота колебаний образцов составляет /„,;„Ю. 1,55 ),.

Таким образом, предложенный способ возбуждения обеспечивает стабильность режима испытаний всех одновременно испытуемых изделий. Задача регулирования сводится к поддержанию постоянной амплитуды колебаний несущей системы на постоянной частоте возбуждения, т. е, требования к регулированию не отличаются от требований, предъявляемых к известным машинам для испытания одного ооразца или изделия.

Предмет изоб ретения

Способ возбуждения колебаний образцов и турбинных лопаток при нормальной и высоких температурах инерционными силами, возникающими при колебании упругой системы, о тл и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью одновременного испытания на усталость от одного воз¹ 129052 оудителя нескольких изделии при различных 11ли одинаковых напряжениях, испытание производят на постоянной частоте возбуждения переменных нагрузок, равной парциальной частоте колебаний несущей упрутой системы, и с частотой собственных колебаний испытуемых изделий, значительно более высокой, чем указанная частота возбуждения.

Редактор О. Д. Ус Техред А. А. Камышникова Корректор Л. Комарова

Формат бум. 70 108, „

Тираж 1000

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер. д.

Подп. к печ. 18Х-61 г

Зак. 2030

Объем 0,34 усл. и. л.

Цена 5 коп. открытий

2/6

Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка, 14.

Ааф

Ас 10

0Z 0,4 0,6 0,В 2 02 О 0,КОВ 3 оЮр/,/с