Автоматизированный испытательный стенд определения собственных частот колебаний рабочих лопаток турбины
Автоматизированный испытательный стенд REZOMEC представляет из себя единый комплекс в звукоизолированном корпусе, который позволяет проводить испытания в зашумленных условиях эксплуатации, а также обеспечивает стабильную акустическую среду для точных и достоверных результатов испытаний. Для возбуждения вибрационного отклика изделий используется автоматизированный ударный молоток — специализированное устройство, обеспечивающее кратковременное механическое воздействие на конструкцию путем точечного удара. Молоток оснащен тензодатчиком, вырабатывающим сигнал напряжения, пропорциональный вынуждающей силе. Так измеряется вынуждающая сила в ходе испытания. Что позволяет получить АЧХ [Па/Н].
Объект испытаний (турбинная лопатка) зажимается c помощью зажимного устройства и переходников (сменных губок) с регулируемым усилием зажатия, чтобы обеспечить максимально достоверные результаты определения собственных резонансных частот. В качестве приемника используется направленный высокоточный измерительный микрофон.
Лампа
Смотровое окно
Зажимное устройство
ПК со специальным ПО
Звукоизолирующая камера
Стол
описание системы
┌
└
┐
┘
Автоматический ударный молоток
Сменные губки
Микрофон
Магнитный держатель
Лопатка
Шарнирный штатив
Наконечник молотка с датчиком силы
Ключевые преимущества
┌
└
┐
┘
Автоматизированное определение резонансных частот (без необходимости привлечения экспертов)
Хранение данных испытаний в единой базе с возможностью создания отчетов
Наличие базы данных изделий с допусками собственных частот, автоматизированное сравнение результатов испытаний с допусками и отбраковка изделий
Сокращение времени и затрат на испытания за счет автоматизации процессов
1
Корпус испытательного стенда со звукоизолирующей камерой и рабочим столом
2
Блок возбуждения со штативом (автоматизированный молоток с датчиком силы, Госреестр СИ)
3
Зажимное устройство с регулированием усилия (без переходников “губок”)
4
Измерительный микрофон с предусилителем сигнала (IEPE) и штативом (Госреестр СИ)
5
Двухканальная измерительная система (Госреестр СИ)
6
Персональный компьютер со специализированным программным обеспечением
7
Воздушный компрессор или маслостанция для зажимного устройства
8
Комплект кабелей
состав системы
┌
└
┐
┘
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
┌
└
┐
┘
Работа с образцами:
Создание шаблона объекта испытаний (конкретной лопатки):
Название и метаданные (серийный номер, номер партии, и тд);
Допустимые частотные диапазоны по модам;
Частотное разрешение (количество линий БПФ) выбирается.
Автоматическая процедура измерения:
Ударное возбуждение вручную или запуск автоматического модального молотка;
Измерение силы возбуждения (опционально) и вибрационного отклика;
Усреднение FRF или спектра отклика;
Отбор пиков и автоматическая оценка качества.
Ведение архива результатов испытаний и создание отчетов
Сохранение результатов испытаний в базу данных;
Создание отчетов с выводом на Принтер, PDF, CSV.
✓
Испытания компонентов турбин, турбокомпрессоров
✓
Испытания компонентов авиационных двигателей
✓
Испытания лопаток турбин, компрессоров
✓
Испытания компонентов из комбинированных материалов
✓
Электронных плат и компонентов
✓
Доработка лопаток
✓
Контроль качества
✓
Серийные испытания
✓
Исследования и разработки
✓
Экспериментальный модальный анализ
ПРИМЕНЕНИЕ
┌
└
┐
┘
Звукоизолирующая камера:
Внутренние размеры (ДхШхВ): 550x500x450мм
Акустическое ослабление до 30 децибелов
Блок возбуждения:
Измерительный микрофон:
Максимальная сила удара: >90Н пик
Тип интерфейса: IEPE
Напряжение питания: 12/24В
Частотный диапазон: >10 кГц
Регулировка силы удара: ступенчатая (>50 ступеней)
Измерительная система:
Зажимное устройство:
Наличие предусилителя: Да
Тип сигнала: IEPE
Частотный диапазон: 20 Гц - 10 кГц
Тип разъема: BNC
Количество каналов: не менее 2х
Частотный диапазон: DC-20000 Гц
Тип входа: Напряжение, IEPE
Регулировка усилия зажатия
Максимальное усилие: определить в ходе проектирования
Ход зажима: 6мм (регулируемый)
Паз для установки сменных переходников (губок) лопатки: размеры определить в ходе проектирования.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
┌
└
┐
┘
Преимущества REZOMEC в сравнении с системами на базе электродинамических стендов
Критерий;Старая система (вибростенд + акселерометр);Старая система (ударный молоток + микрофон)
Испытания аппаратуры на работоспособность и прочность конструкции под воздействием вибрации. Системы виброиспытаний позволяют имитировать нагрузки максимально приближенные к реальным условиям эксплуатации изделия.
Стенд дает возможность создавать синусоидальную и случайную вибрацию, а также имитировать удар и столкновение.
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ВИБРОСТЕНДЫ
┌
└
┐
┘
Широчайший модельный ряд электродинамических вибрационных стендов с выталкивающим усилием от 10 кН до 400 кН. Эти вибростенды широко используются в России в аэрокосмической отрасли, предприятиях оборонной промышленности и транспортного машиностроения.
Электродинамические вибростенды серии PT применяются для вибрационных испытаний деталей автомобилей, электронных компонентов, приемки по уровню механических напряжений изделий машиностроения и позволяют проводить имитационные испытания на вибропрочность и виброустойчивость.
Широкий диапазон частот.
Высокое значение опрокидывающего момента.
Запатентованная конструкция верхних и нижних опор актуатора.
Легкий якорь с хорошей жесткостью.
Высокий уровень первой резонансной частоты.
Расширенный набор защитных функций.
Огромный выбор дополнительных устройств для расширения возможностей виброиспытательных установок: горизонтальные скользящие столы, вертикальные расширительные столы, климатические камеры, кубическая и L-образная оснастка и многое другое.
Электродинамическая установка для вибрационных испытаний с высоким ускорением обычно используется для испытаний электронных компонентов, деталей аэрокосмической отрасли, элементов подвижного транспорта и др.
Оптимизированная конструкция, малый вес подвижной части стенда при высокой прочности.
Повышенные механическая и диэлектрическая прочности якоря вследствие применения композитных материалов.
Существенно увеличенные эффективность и прочность конструкции.
Проведение испытаний на виброустойчивость с высоким ускорением благодаря новейшему методу намотки катушки.
Конструкция подвески позволяет реализовать размах перемещений до 100 мм (п-п).
Электромеханические вибростенды применяются для ответственной отбраковки изделий и для оценки надёжности изделия при транспортировке и технологической вибрации.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
Возможность встраивания в технологическую линию.
Отсутствие влияния вибрации на место установки.
Специальная конструкция: все задающие механизмы расположены в подвижной части стенда.
Отдельное исполнение механического и управляющего блоков исключает воздействие вибрации на электронику контроллера управления, что гарантирует надёжность и долговечность.
Низкая шумность и низкое энергопотребление, по сравнению с электродинамическими вибростендами.
Для работы оборудования не требуется специальный фундамент.
Модальные вибростенды
┌
└
┐
┘
Широкий ассортимент простых в использовании модальных шейкеров в комплекте с усилителем, стингерами и системой охлаждения.
Сейсмические вибростенды – это специализированное оборудование, предназначенное для моделирования сейсмических воздействий, вибраций и ударных нагрузок. Они играют ключевую роль в обеспечении безопасности и надежности конструкций, оборудования и электроники, которые могут подвергаться экстремальным условиям в реальной жизни.
Широкий диапазон частот: от низкочастотных вибраций до высокочастотных колебаний.
Гибкость настроек: возможность адаптации под конкретные задачи и стандарты.
Многоосевое воздействие: тестирование объектов в нескольких плоскостях одновременно.
Преимущества использования:
Повышение надежности и долговечности продукции.
Снижение рисков аварий и поломок.
Соответствие международным стандартам качества и безопасности.
Возможность проведения комплексных испытаний в контролируемых условиях.
ДИНАМИЧЕСКИЕ ПЛАТФОРМЫ
┌
└
┐
┘
Испытания всех видов механической, электронной, электрической и прочей аппаратуры, закрепляемой на судне, самолете на работоспособность и прочность конструкции под воздействием качки и наклонов, которые происходят в реальных условиях эксплуатации.
Стенд имитации движения с 6 степенями свободы применяется для учебных тренажеров кабин самолетов, вертолетов, судов, автомобилей, поездов.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
Нагрузка, кг 100...10000
Высота центра тяжести образца, мм 500-1000
Возможно изготовление одноосевых стендов качки с периодом наклонов ±45º за 7 секунд.
ИМИТАЦИЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ
┌
└
┐
┘
Испытания предназначены для моделирования ударов и вибрации во время реальной транспортировки грузов, они позволяют оценить качество продуктов в процессе погрузки, разгрузки, транспортировки, а также упаковку, герметичность и внутреннюю структуру продуктов.
Для имитации случайных широкополосных вибраций применяются поддиапазоны - в каждом из них есть главная собственная частота и соблюдается спектр распределения мощности вибрации. Амплитуды вибрации и длительности испытаний согласуются с фактическим спектром вибрации на дорогах.
Испытания имитируют состояние незакрепленного груза во время перевозки. Контейнеры с техникой (например, медикаментами, электроникой, устройствами связи) очень часто перевозятся по бездорожью. Вся перевозимая техника должна сохранять свою работоспособность по прибытии в пункты назначения.
УДАРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
┌
└
┐
┘
Ударные испытания используются для измерения ударной стойкости изделий или упаковки, для оценки надежности и конструктивной целостности изделий в условиях действия ударных нагрузок, которым изделие подвергается при реальной эксплуатации. Это дает возможность улучшить конструкцию изделия или упаковки. Стенды отличаются высокой степенью автоматизации и надежности, простотой эксплуатации и удобством технического обслуживания.
В сравнении с горизонтальным тестером, такой тип тестера имеет преимущества в виде более высокой энергии, стабильных рабочих характеристик, высокой надежности, хорошей повторяемости, простой регулировки и безопасности. Специально разработанная опорная плита позволяет поднять положение резонансной пластины, для удобства установки и регулировки испытываемого образца
ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
Нагрузка, кг 50...1000
Пиковое ускорение, g до 14000
Максимальный размер стола, мм 1200х1200
ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕНТРИФУГИ
┌
└
┐
┘
Центробежные испытания используются для испытаний изделий в условиях экстремального ускорения, для проверки надежности электропроводки и внутренних конструкций, а также обнаружения механических и структурных дефектов, которые не выявили испытания на вибрацию и удар. Стенды отличаются высокой степенью автоматизации и надежности, простотой эксплуатации и удобством технического обслуживания.
Система непрерывных испытаний с возможностью установки нескольких значений ускорения: испытания выполняются непрерывно с многоуровневым ускорением в соответствии с заданной программой
Полностью автоматическая система управления в реальном времени, удобная система вывода результатов
Оборудование для тестирования различных материалов: от биологических тканей до современных сверхпрочных сплавов. Тестирование включает проверку на сжатие, способность выдерживать повторяющиеся нагрузки, ударопрочность, воздействие в разных направлениях, изучение реакции материалов на изменение формы под воздействием внешних сил (растяжение и скручивание).
Содержат в себе колебательные контуры с системой мер, весов и пружин, с возможностью электромагнитного возбуждения и аппаратного контроля. При проведении исследований образец становится частью этого контура и может испытывать как статические, так и динамические нагрузки.
Позволяют выполнять испытания на растяжение, сжатие, динамическую многоцикловую усталость, малоцикловую усталость, усталость с программным управлением, термомеханическую усталость, механику разрушения, статическую постоянную скорость деформации, постоянную скорость нагрузки и различные стандартные механические испытания.
Предназначены для испытаний материалов на ползучесть, длительную прочность и релаксацию под воздействием статического усилия и заданной температуры в воздушной, вакуумной среде и среде инертного газа.
Предназначены для испытаний материалов на длительную прочность и ползучесть под воздействием статического усилия и заданной температуры в воздушной, вакуумной среде и среде инертного газа.
Универсальная гидравлическая испытательная система серии DF61 подходит для получения точных и достоверных результатов в испытаниях высокопрочных образцов различных форм и размеров на растяжение, сжатие, изгиб и срез.
Предназначены для испытаний материалов на длительную прочность и ползучесть под воздействием статического усилия и заданной температуры в воздушной, вакуумной среде и среде инертного газа.
Позволяют проводить испытания на растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг, отслаивание, разрыв и другие механические испытания материалов и компонентов, а также позволяют проводить оценку максимального усилия, предела прочности на разрыв, предела прочности на изгиб, прочности на сжатие, модуля упругости, удлинения при разрыве, предела текучести и многие другие виды испытаний
Программно-аппаратный комплекс STATMEC предназначен для разработки и модернизации стендов статических, повторно-статических и ресурсных испытаний. Управление традиционными гидроцилиндрами и современными электромеханическими силовозбудителями обеспечивает максимально быстрое конфигурирование режимов испытаний. Является отечественной разработкой с русскоязычным интерфейсом.
КЛЮЧЕВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Многоканальное синхронное нагружение гидравлическими и электромеханическими силовозбудителями.
Независимое управление по каждому каналу по положению, силе или скорости.
Функция исключения взаимовлияния каналов.
Управление силовозбудителями с использованием высокоскоростных и помехозащищённых шин реального времени (EtherCat, Profibus DP, ModBus,TCP IP и др.).
Поддержка технологии TEDS для автоматической идентификации и настройки датчиков.
Номинальная частота контура управления для каждого канала до 1000 Гц при использовании цифровых интерфейсов.
Частота контура управления не зависит от количества задействованных каналов.
Разрядность: АЦП 24 бит, ЦАП 16 бит
1
Объект испытаний
2
Гидравлические силовозбудители
3
Датчики силы
4
Силовая рама
5
Силовой пол
6
Гидравлический блок управления силовозбудителем
7
Коллектор высокого давления
8
Гидравлическая магистраль высокого давления
9
Маслостанция
10
Автоматическая система управления нагружением
11
Рабочее место оператора
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ
Гибкая модульная система:
- увеличение количества каналов (до 256),
- использование широкого спектра исполнительных механизмов,
- использование широкого спектра датчиков (тензодатчики, датчики положения, акселерометры, датчики угловых скоростей, давления, инклинометры и т.п.).
Функция безударного перехода между управлением по силе и положению.
Функция одновременной работы части каналов по положению, а другой части по силе.
Гибкая настройка логики работы оборудования: возможность ввода дополнительных систем анализа состояния объекта испытаний и реакции на аварийные ситуации, возникающие в процессе испытания (алгоритмы анализа реализуются на этапе разработки системы).
Доработка интерфейсов оператора под требования проекта (смена режимов отображения, увеличение количества экранов с отображаемыми параметрами, трансляция показаний для удаленного мониторинга по Ethernet).
Встраивание в системы автоматического управления предприятия.
Формирование отчета по испытаниям в форматах Word, Excel, pdf и др.
Наработанные процедуры метрологического обеспечения платформы.
УНИКАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
┌
└
┐
┘
Одновременное проведение нескольких испытаний на разных стендах
Полная идентификация силовых цилиндров с датчиками силы
Возможность корректировки программного обеспечения на LabView
Автоматический анализ и проверка вводимых данных
Режим приостановки испытаний на заданное время
Система самодиагностики всех элементов системы нагружения
Возможность настройки работы стенда с беспроводных терминалов
Возможность интеграции новых программных модулей для проведения иных испытаний
КОМПЛЕКСНЫЕ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ СТЕНДЫ
┌
└
┐
┘
Проектирование и изготовление силовых рам для стендов статических испытаний
┌
└
┐
┘
Силовые модульные рамы предназначены для использования в составе стендов статических и динамических испытаний, а также в качестве каркасов для производственных нужд.
ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
┌
└
┐
┘
Российский продукт
Типоразмерный ряд силовых рам СМР разработан и производится в России, все конструкции сопровождаются документацией на русском языке
Модульная система
Конструкции состоят из нескольких базовых элементов, легко расширяются и дополняются новыми элементами
Все формы пространственного нагружения
Уникальное конструктивное исполнение позволяет реализовать любую форму пространственного нагружения объекта испытания
Удобство перемещения и монтажа объекта испытаний
Силовая рама может комплектоваться монорельсовыми балками с тельферами, вспомогательными лебёдками, рельсами и другими механизмами
Простая сборка
Сборка не требует сложных инструментов или специальных знаний
Невысокая стоимость
Стоимость конструкции существенно снижена за счет применения стандартных элементов и замкнутости силового контура
Инженерная поддержка
Компания-производитель гарантирует комплексное сопровождение в течение всего жизненного цикла системы
Конструкция
┌
└
┐
┘
Цветовая схема
Окраска рам и вспомогательных элементов возможна в соответствии с запросами клиента
Колея может быть быстро изменена под размеры транспортной тележки с объектом испытаний
Рельсы
Простая переналадка конфигурации
Крепление силовых балок при помощи мощных зажимов, даёт возможность быстро и с малыми трудозатратами изменить силовую конфигурацию схемы нагружения
Решение обеспечивает безопасность и удобство персонала, проводящего испытания
Быстросъёмный пол
Крепление силовозбудителей
Разработанное решение позволяет закреплять силовозбудители внутри и снаружи рамы, что высвобождает внутреннее пространство для объек- тов испытаний и уменьшает габарит рамы
Замкнутый силовой контур
Конструкцию можно разместить в любом подходящем помещении, без специального силового пола
Проектирование и изготовление силовых рам для стендов динамических испытаний
┌
└
┐
┘
Для проведения вибрационных испытаний сверхтяжелых и крупногабаритных изделий, ООО «ЛАБМЕККАНИКА» проектирует и изготавливает различные специализированные технологические приспособления - силовые рамы с системой подвеса, со специальными резиновыми амортизаторами, страховочными технологическими приспособлениями и механизмами, предусмотренными для удобной сборки/разборки персоналом Заказчика для ее компактного хранения.
Балки с подвесами имеют моторизованный привод и электромагнитные тормоза. Электродвигатели также обеспечивают поперечное перемещение систем подвеса для испытаний объектов различной формы и геометрии.
Проектирование и изготовление виброизолированной системы обезвешивания
┌
└
┐
┘
Виброизолированная система обезвешивания собственной разработки предназначена для компенсации веса испытуемых изделий и оснастки при проведении виброиспытаний, а также снижения статической нагрузки на вибростенды.
Один сборный элемент Системы представляет собой две стальные гребёнки с рядом отверстий для быстрого присоединения и съёма демпфирующих резиновых амортизаторов, соединяющих их между собой. Набор амортизаторов осуществляется пользователем в зависимости от подвешиваемой массы. Система имеет страховочный элемент в виде стального троса для безопасности проведения эксперимента.
Схема нагружения
Сборная конструкция устройства подвеса с амортизаторами
Подвес изделий осуществляется в верхней дуге оснастки через имитатор штатного узла подвеса изделия с помощью болтового соединения.