DE2915200A1 - Vibration testing of turbine rotor blades - using periodic compressed air injection via mounting rotating in centrifugal - Google Patents
Vibration testing of turbine rotor blades - using periodic compressed air injection via mounting rotating in centrifugalInfo
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Abstract
Description
Schwingungs-Prüfvorrichtung für Laufschaufeln Vibration testing device for rotor blades
von Turbomaschinen, mit durch periodische Druckluftanströmung erregter Resonanzschwingung Laufschaufeln von Axialströmungs-Turbomaschinen, also von Turbinen oder Verdichtern, brechen im Betrieb häufig durch Schwingungsermüdung. Dies führt gewöhnlich zu hohen Schadenskosten und oft auch zur Gefährdung von Personen, z. B. of turbo machines, with excited by periodic compressed air flow Resonance vibration of rotor blades of axial flow turbomachinery, i.e. of turbines or compressors, often break during operation due to vibration fatigue. this leads to usually to high damage costs and often to the endangerment of people, z. B.
durch Triebwerksausfall.due to engine failure.
Bei der Untersuchung auf Schwingungsfestigkeit hat man bisher eine festeingespannte ruhende Schaufel entweder mechanisch, elektrodynamisch oder mittels periodisch zugeführter Druckluft zu Resonanzschwingungen angeregt. Die Ergebnisse solcher Untersuchungen sind für die im Betrieb tatsächlich auftretende Belastung jedoch nur beschränkt aussagekräftig, da der Fliehkrafteinfluß, der eine überlagerte Belastung verursacht, nicht berücksichtigt ist.So far, one has had one when examining vibration resistance firmly clamped stationary blade either mechanically, electrodynamically or by means of periodically supplied compressed air excited to resonance vibrations. The results Such examinations are for the load actually occurring in the company however only limited meaningful, because the centrifugal force, which superimposed one Stress caused is not taken into account.
Auch wird bei solchen Laborversuchen die im Betrieb höchstbeanspruchte Bauteilzone nicht richtig geprüft, so daß die ermittelte Lebensdauer oft recht betriebsfern liegt.In such laboratory tests, the one that is subjected to the highest stress in operation Component zone not properly checked, so that the determined service life is often quite out of service lies.
Erfindungsaufgabe ist, eine Prüfvorrichtung der vorstehend genannten Art aufzuzeigen, die diese Nachteile vermeidet, die also eine recht betriebsnahe Schwingungsprüfung der Laufschaufel gestattet.The object of the invention is to provide a test device of the aforementioned To show a way that avoids these disadvantages, that is, a very operational one Vibration testing of the blade is permitted.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, während die Ansprüche 2 bis 5 weitere Verbesserungen angeben.This task is with the characterizing features of the claim 1 solved, while claims 2 to 5 indicate further improvements.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung mit einem Ausführungsbeispiel erläutert; dabei zeigt Fig. 1 die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung im Längsschnitt und Fig. 2 eine abgeänderte Schwingungsanregevorrichtung.The invention is based on the drawing with an exemplary embodiment explained; 1 shows the test device according to the invention in longitudinal section and FIG. 2 shows a modified vibration excitation device.
Gemäß Fig. 1 ist die Prüfschaufel 1 in eine Scheibe 2 eingehängt, die anschließend ausgewuchtet worden ist. Die Scheibe ist koaxial in ein rotationsymmetrisches Gehäuse 3 mit radial- nach außen verminderter Breite eingesetzt und mit ihm mittels eines Wellenstummels 2' fest verbunden. Das Gehäuse 3 ist mittels des Scheibenwellenstummels 2', der mit einer nicht eigens dargestellten Antriebsvorrichtung verbunden ist und mittels eines an der Gegenseite angebrachten eigenen Wellenstummels 3' in einer Schleuderkammer 5 drehbar gelagert, und zwar vorzugsweise mit senkrecht stehender Achse.According to Fig. 1, the test blade 1 is suspended in a disk 2, which has then been balanced. The disc is coaxial in a rotationally symmetrical one Housing 3 with Radially outwardly reduced width used and firmly connected to it by means of a shaft stub 2 '. The housing 3 is means of the disc shaft stub 2 'with a drive device not specifically shown is connected and by means of its own shaft stub attached to the opposite side 3 'rotatably mounted in a centrifugal chamber 5, preferably with vertical standing axis.
Zur Verminderung der Reibungsverluste ist diese Schleuderstandkammer 5 evakuierbar ausgebildet.This centrifugal stand chamber is used to reduce friction losses 5 designed to be evacuable.
Durch jene Antriebsvorrichtung kann das Gehäuse 3 samt Scheibe 2 mit Prüfschaufel 1 auf die gewünschte Prüfdrehzahl gebracht werden. Die Schaufel wird sodann über am Außenbereich der Scheibe angebrachte Ausströmdüsen (4) periodisch mit Druckluft beaufschlagt und dadurch zu Resonanzschwingungen angeregt. Die dazu nötige Druckluft wird über Kanäle 6, 6' im Wellenstummel 2' und in der Scheibe 2 zugeführt, während die Abluft durch den Gehäuseinnenraum 7' und einen getrennten Kanal 7 abgeführt wird.Through that drive device, the housing 3 together with the disk 2 can also Test blade 1 can be brought to the desired test speed. The shovel will then periodically via discharge nozzles (4) attached to the outer area of the pane pressurized with compressed air and thereby excited to resonance vibrations. The to it The required compressed air is supplied via channels 6, 6 'in the stub shaft 2' and in the disk 2 supplied, while the exhaust air through the housing interior 7 'and a separate Channel 7 is discharged.
Die Schwingungsweite der Schaufel wird durch den Luftdruck bzw. die Luftmenge gesteuert und durch bekannte optische oder elektronische Einrichtungen gemessen.The oscillation amplitude of the blade is determined by the air pressure or the Air volume controlled and by known optical or electronic devices measured.
Bei einem Schaufelbruch tritt lediglich eine beherrschbare Unwucht auf; abgebrochene Schaufelstücke werden an der Umfangswand des umlaufenden rotationssymmetrischen Gehäuses 3 aufgefangen.If the blade breaks, only a controllable imbalance occurs on; Broken blade pieces are attached to the circumferential wall of the circumferential rotationally symmetrical Housing 3 caught.
Wegen der Schwingungsanregung durch Druckluft macht auch eine Prüfung bei hohen Temperaturen keine Schwierigkeiten.Because of the excitation of vibrations by compressed air, I also do a test no problems at high temperatures.
Gemäß Fig. 2 können die Ausströmdüsen 4 für die Druckluft in einer gesonderten Vorrichtung ausgebildet sein, die neben der Prüfschaufel 1 an Schwalbenschwanz- oder Tannenbaumnuten lösbar eingehängt ist. Eine solche Vorrichtung kann auch an. einer eigenen Scheibe oder am rotationssymmetrischen Gehäuse 3 befestigt sein.According to Fig. 2, the discharge nozzles 4 for the compressed air in a be designed as a separate device, which in addition to the test blade 1 on dovetail or fir tree grooves is releasably suspended. Such a device can also be used. be attached to its own disk or to the rotationally symmetrical housing 3.
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Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19792915200 DE2915200A1 (en) | 1979-04-14 | 1979-04-14 | Vibration testing of turbine rotor blades - using periodic compressed air injection via mounting rotating in centrifugal |
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DE19792915200 DE2915200A1 (en) | 1979-04-14 | 1979-04-14 | Vibration testing of turbine rotor blades - using periodic compressed air injection via mounting rotating in centrifugal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2915200A1 true DE2915200A1 (en) | 1980-10-30 |
Family
ID=6068335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19792915200 Withdrawn DE2915200A1 (en) | 1979-04-14 | 1979-04-14 | Vibration testing of turbine rotor blades - using periodic compressed air injection via mounting rotating in centrifugal |
Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4334799A1 (en) * | 1993-10-13 | 1995-04-20 | Mtu Muenchen Gmbh | Device for testing impeller vanes (blades) |
FR2730057A1 (en) * | 1995-01-31 | 1996-08-02 | Mtu Muenchen Gmbh | Arrangement for testing turbine blades |
CN104697766A (en) * | 2014-08-26 | 2015-06-10 | 中国直升机设计研究所 | Bidirectional hinge support device |
EP1138431B2 (en) † | 2000-03-27 | 2016-03-30 | United Technologies Corporation | Method of repairing an airfoil |
Citations (2)
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GB934164A (en) * | 1961-07-26 | 1963-08-14 | Ass Elect Ind | Improvements in or relating to the testing of bladed wheels, especially turbine wheels |
-
1979
- 1979-04-14 DE DE19792915200 patent/DE2915200A1/en not_active Withdrawn
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