SU129052A1 - Способ возбуждени колебаний образцов и турбинных лопаток - Google Patents

Description

Известны способы возбуждени  колебаний образцов н турбинных лопаток дл  испытаний их на усталость, заключающиес  в том, что возбудитель колебаний настраиваетс  в резонанс с частотой собственных колебаний испытуемого образца или издели .

Эти способы не позвол ют испытывать одновременно несколько изделий на машине, имеющей один возбудитель, поскольку при развитии трещины усталости амплитуда колебани  издели  уменьшаетс  вследствие уменьшени  его собственной частоты и дл  поддержани  режима испытани  этого издели  необходимо мен ть частоту возбуждени , что нарушает режим испытани  остальных изделий.

Описываемый способ позвол ет одновременно исгштьгвать на усталость от одного возбудител  несколько изделий при различных или одинаковых напр жени х.

Достигаетс  это тем, что испыта«ие производ т на посто нной частоте возбуждени  переменных нагрузок, равной парциальной частоте колебаний несущей упругой системы, и с частотой, собственных колебаний испытуемых изделий, значительно более высокой, чем указанна  частота возбуждени .

На чертеже изображена крива  изменени  амплитуды колебаний издели  при развитии трещины усталости.

Амплитуда Л,,,, колебаний каждого издели  при испыгании зависит только от амплитуды .А. колебаний несущей системы в месте

Л1 129052 - 2 ;;« ур °5 .

его закреплени  и от отношени  собственной частоты / „д/; колебаний нздел№ { к парииальШй частоте / колебаннй Hecyiueii системы:

I .

, . ., ,.1

т

г 1--( - 1 (

If- 7-2If.

- J OOp 7 00/)

где 6(,,jp-декремент затухани  в изделии, вли нием которого можно пренебречь при / оо 0.95

в процессе испытаний нри развитии в како-м-либо из изделий трещины усталости жесткость его уменьшаетс  и нри неизменной частоте несущей системы отношение- --дл  этого издели  увеличиваетс .

Иснытание издели  заканчиваетс , когда трещина усталости в нем распростран етс , примерно, на 50% площлди сечени . К этолп- .момеиту начальные напр жени  уве.тичиваютс  в несколько раз но сравнению с исходными, так что врем , остающеес  до нолного разрушени  издели , очень мало но сравнению с общей продолжительностью испытани . Автором эксперимента.чьно установлено, что нри развитии трещины усталости на 50% нача.тьной площади собственна  частота колебаний образца KDvmoro нонеречпого сечени  снижаетс  на 10-13%.

Изменение амплитуды колебаний издели  нри развитии трещины усталости иллюстрир етс  чертежом, на котором графически изображена зависимость /.

Амплитуды колебаний других изде.лий (без трещин) остаютс  неизменными , если при испытани х поддерживаетс  посто нной а.мплитуда колебаний «есущей системы и частота их не измен етс . Из чертежа видно, что при начальной частоте /„,,, Р 2,5 f амнлнтуда к(.лебаний изделн  внлоть до окончани  испытаний нрактически не из.мен етс . Режим испытаний в этом случае соответствует режиму с посто Нной амнлитудой деформации, который примен етс  во многих конструкци х испытательных мащин.

На изображенной па чертеже кривой всегда может быть выбран также участок, на котором изменение амнлитуды колебаннй соответствует режиму с ПОСТОЯННОЙ амплитудой изгибающего момента, дл  круглых образцов, например, посто нство изгибающего момента в нроцессе испытани  соблюдаетс , если исходна  частота колебаннй образцов составл ет j, . 1,55 f .

Таким образом, предложенный снособ возбуждени  обеспечивает стабильность режима испытаний всех одновременно испытуемых изделий . Задача регулировани  сводитс  к поддержанию посго нной амнлитуды Колебаний несущей системы на посто нной частоте возбуждени , т. е. требовани  к регулированию не отличаютс  от требований, предъ вл емых к известным мащинам дл  иснытаии  одного образца или издели .

Предмет изобретени 

Снособ возбуждени  колебаний образцов и турбинных лопаток при нормальной и высоких температурах инерционными силами, возникающими при колебании упругой системы, о т л и ч а ю иг и и с   тем, что, с целью одновременного испытани  на усталость от одного возбудител  нескольких изделий при различных или одинаковых напр жени х , испытание производ т на посто -нной частоте возбуждени  переменных нагрузок, равной парциальной частоте колебаний несущей упругой системы, и с частотой собственных колебаний испытуемых изделий , значительно более высокой, чем указанна  частота возбуждени .

12 o

-p0 ,2 0,t 0,6 0,8

ffafpf

7Г f- fc/MfiJ

iJj4acnioH режима, посто нной, амплитуды нагрузни.

Участок режила посго н ной амплитуды деформации

0,2 0,f 0,6 0,8 3 , fodp/fc