Установка для усталостных испытаний лопаток ГТД
на базе пьезокерамического стенда ZET 6150
Установка на базе пьезокерамического стенда ZET 6150 является испытательным оборудованием специального назначения и предназначена для проведения усталостных испытаний рабочих лопаток ГТД и других объектов в резонансном режиме возбуждения при симметричном цикле нагружения.
Установка на базе пьезокерамического стенда ZET 6150 входит в базовую комплектацию «Системы для испытаний турбинных лопаток на усталость».
Установка является портативной и может располагаться в лабораторном или цеховом помещении, снабженном источником переменного тока.
Установка включает в себя пьезокерамический вибростенд, усилитель мощности, комплект датчиков, ПК и компрессор.
Управление испытаниями может осуществляться с помощью контроллеров ZET 028.
Цена зависит от комплектации
Характеристики
пьезокерамического стенда ZET 6150
| Технические характеристики | |
|---|---|
| Режим работы | автоматизированный/ручной |
| Длина исследуемых объектов без хвостовика | 20 – 120 мм |
| Частотный диапазон | 500 — 10000 Гц |
| Максимальная толкающая сила на частоте резонанса*, не менее | 10000 Н |
| Толкающая сила в диапазоне частот 2000 Гц — 8000 Гц, не менее — с одним усилителем — с двумя усилителями |
2000 Н 4000 Н |
| Максимальная электрическая мощность: — с одним усилителем — с двумя усилителями |
1000 Вт 2000 Вт |
| Максимальное вибрационное ускорение на штоке (без оснастки), не менее — с одним усилителем — с двумя усилителями |
100 g 200 g |
| Максимальное перемещение на штоке (без оснастки) | 0,01 мм |
| Максимальная мощность потребления установки | 3000 Вт |
| Подача сжатого воздуха на вибростенд, не менее | 1 бар (100 кПа) |
| Максимальная полезная нагрузка | 10 кг |
| Монтажное резьба на силовом штоке | М16 |
| Общая масса установки** | 60 кг |
| Усилитель мощности ZET 461000 | |
| Максимальная выходная мощность усилителя | 1000 Вт |
| Частотный диапазон | 100 Гц — 16 кГц |
| Максимальное выходное напряжение (СКЗ) | 650 В |
| Максимальный выходной ток (СКЗ) | 2 А |
| Максимальное входное напряжение (при максимальном усилении) | 0,7 В |
| Контрольные выходы клеммной группы «1»: Чувствительность по напряжению Чувствительность по току Контрольные выходы клеммной группы «2»: Чувствительность по напряжению Чувствительность по току |
0,085 В/В 0,0021 В/А 0,001 В/В |
| Электропитание | 220 — 230 В, 50/60 Гц |
| Потребляемая мощность | 3000 Вт |
| Габаритные размеры | 483Х133Х440 мм |
| Вес | 28 кг |
| Условия эксплуатации | |
| Температура окружающего воздуха | +10…40 ºС |
| Относительная влажность воздуха, % | не более 80 % |
| Атмосферное давление | 495-800 мм. рт. ст. |
* Зависит от типа пьезокерамического вибростенда и оснастки.
**Не включая персональный компьютер и компрессор.
Принцип работы
установки для усталостных испытаний лопаток ГТД
Пьезокерамический вибростенд приводится в действие при помощи усилителя с выходной мощностью 1000 Вт (2000 Вт при использовании пьезокерамического вибростенда с индексом d укомплектованным двумя усилителями), на резонансе развивает толкающее усилие до 10000 Н (значение зависит от оснастки), в диапазоне частот от 500 до 10000 Гц.
Усилитель мощности ZET 461000 работает совместно с пьезокерамическими вибростендами и предназначен для усиления по мощности и согласования с вибростендом по амплитуде электрического сигнала, поступающего с генератора контроллера СУВ. ZET 461000 работает в широком диапазоне частот и оснащен воздушным охлаждением. Быстродействующая система мониторинга защищает усилитель от перегрузки.
Для контроля за уровнем нагружения в установке могут применяться как контактные датчики (тензорезисторы, акселерометры), так и бесконтактные (лазерные датчики перемещения, проксиметры, микрофоны). Испытуемый объект устанавливается в зажимном устройстве, которое крепится на силовой шток вибростенда.
Возбуждение колебаний испытуемого объекта осуществляется путем подачи синусоидального сигнала на вход усилителя мощности ZET 461000 с выхода контроллера СУВ ZET 028 с использованием ПК, на котором установлено программное обеспечение ZETLAB, позволяющее проводить испытания как в ручном, так и автоматизированном режимах.
Для автоматизированного режима работы в программном обеспечение предусмотрена защита усилителя мощности от перегрузки при условии активации измерительных каналов контроля тока и напряжения.
Для контроля за механическими напряжениями в качестве канала обратной связи могут использоваться как прямые измерения, полученные по сигналам с тензорезисторов, так и измерения по сигналам от бесконтактных типов датчиков, при условии, что результаты тарировки показывают линейную зависимость между соответствующими характеристиками.
Установка ZET 6150 позволяет производить контроль уровня нагружения в процессе испытаний любыми методами, обеспечивающими достаточную точность.
Зажимное устройство
установки для усталостных испытаний лопаток ГТД
Зажимное устройство выполнено в виде рамки с установленным в ней захватом и предназначено для закрепления испытуемого объекта с обеспечением высокой добротности всей колебательной системы. Это позволяет (в резонансном режиме) для усталостных испытаний обеспечить требуемый уровень механических нагрузок при минимальной затрачиваемой мощности.
Установка комплектуется двумя зажимными устройствами:
- зажимное устройство с рабочим размером 60х40 мм для установки захвата;
- зажимное устройство с рабочим размером 60х60 мм для установки захвата.
Рамка фиксируется на силовом штоке вибростенда.
Для испытания лопатка в захвате помещается в рамку и фиксируется прижимным винтом.
Для проведения частотного контроля используется захват, фиксирующий лопатку по замку, а для проведения усталостных испытаний — фиксирующий лопатку по полке.
Датчик обратной связи предназначен для измерения величины нагружения испытуемого объекта в ходе испытания и используется для поддержания уровня нагружения в автоматизированном режиме работы, а также может использоваться для контроля уровня нагружения в ручном режиме.
В качестве датчиков обратной связи могут быть использованы:
- Лазерный датчик RF 603;
- Проксиметр ZET 172;
- Микрофон ZET 501.
Датчик обратной связи подключается напрямую к контроллеру ZET 028
Программное обеспечение
для установки усталостных испытаний лопаток ГТД
ZETLAB VIBRO, предназначен для реализации автоматизированного режима работы установки и выполняет следующие функции:
- контроль качества подготовки установки к испытаниям по результатам предтеста;
- контроль качества оснастки по результатам тарировки;
- автоматическую установку значений частоты и фазы резонанса в профиле испытаний по результатам предтеста;
- автоматическое поддержание заданного уровня нагружения и удержание резонансного режима возбуждения в течение испытания;
- автоматическую отработку заданной базы испытания;
- автоматический останов испытания при снижении резонансной частоты до заданного уровня, а также при резком изменении сигнала или других нештатных ситуациях;
- отображение в реальном времени на мониторе ПК трендов: частоты, уровня нагружения (по всем задействованным датчикам), уровня напряжения генератора, уровня выходной мощности усилителя (ток, напряжение).
- автоматическую запись на жесткий диск ПК зарегистрированных в ходе испытаний сигналов;
- формирование протоколов испытаний.
Преимущества
установки для усталостных испытаний лопаток ГТД
Состав установки
на базе пьезокерамического стенда ZET 6150
| БАЗОВАЯ КОМПЛЕКТАЦИЯ | ||
|---|---|---|
| Наименование | Назначение | Количество |
| Пьезокерамический вибростенд ZET 6150 | имитация вибрационных воздействий | 1 шт. |
| Усилитель мощности ZET 461000 | усиление входного сигнала до необходимого уровня | 1 шт. |
| Контроллер СУВ ZET 028 | контроллер для задания параметров вибрации и анализа сигналов с датчиков | 1 шт. |
| Рамка и зажимное устройство | установка испытуемых деталей на вибростенде | 1 комп. |
| ПО ZETLAB VIBRO | реализация автоматизированного режима работы установки | 1 шт. |
| ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ КОМПЛЕКТАЦИЯ | ||
| Лазерный датчик RF603 | датчик обратной связи | 1 шт. |
| Акселерометр ZET 111 | датчик обратной связи | 1 шт. |
| Микрофон ZET 501 | датчик обратной связи | 1 шт. |
| Проксиметр ZET 172 | датчик обратной связи | 1 шт. |
| Персональный компьютер | по запросу | 1 шт. |
| УСЛУГИ | ||
| Обучение | обучение персонала заказчика | 10 % от стоимости системы |
| Пуско-наладочные работы | проведение пуско-наладочных работ по месту эксплуатации | 15 — 20 % от стоимости системы |