Rolls-Royce vertraut auf m+p Schwingregelsysteme für High Cycle Fatigue Tests

Das Mechanical Test Operations Centre (MTOC) von Rolls-Royce in Dahlewitz ist ein Versuchszentrum zur Prüfung und Bewertung des mechanischen und strukturellen Verhaltens von Gasturbinenkomponenten während ihrer Entwicklungs-, Produktions- und Inbetriebphasen. Um die Zuverlässigkeit dieser Bauteile sicherzustellen, werden Vibrationsprüfungen durchgeführt. Schwerpunkt bilden dabei High Cycle Fatigue (HCF) Tests von Maschinenkomponenten. Die Finite-Elemente-Modelle erlauben Vorhersagen zu den Eigenfrequenzen und Schwingformen und berechnen auch die Spannung und Lebensdauererwartung für jede Komponente, die dann in praktischen Versuchen mit HCF-Tests verifiziert werden.

Das Versuchszentrum unterhält mehrere Prüfstände für Ermüdungsuntersuchungen an großen Lüfterschaufeln, HCF-Tests von Turbinenschaufeln bei hoher Temperatur und HCF-Tests von Kompressorschaufeln. Für HCF-Tests werden mehrere Techniken eingesetzt, um die Maschinenteile zu erregen: kontinuierliche Düsenströmung (Flutter), gepulste Düsenströmung, elektromagnetischer und piezoelektrischer Shaker. Diese vier Techniken decken den Resonanzbereich der Bauteile bis 40 kHz ab.

Das Rolls-Royce MTOC arbeitet mit m+p VibControl Schwingregelsystemen, die optimiert wurden für HCF-Verweiltests mit Phasensuche für gering gedämpfte Bauteile. Die Schwingregelsysteme unterstützen sowohl m+p VibPilot als auch m+p VibRunner Hardware für unterschiedliche Kanalzahlen. Für HCF-Tests mit Moden über 20 kHz wurde die Hochfrequenz-Option installiert. Damit funktioniert das Suchen und Finden der Phasen bei 30 kHz jetzt so wie mit dem früheren System bei 3 kHz.

Durch den Einsatz mehrerer Hochfrequenz-Schwingregelsysteme von m+p international beim Rolls-Royce MTOC hat sich nicht nur die Qualität der HCF-Tests von Schaufeln sowie der Stabilität und Qualität der Tests insgesamt erhöht, sondern auch die für die Testdefinition benötigte Zeit deutlich verkürzt.

Lesen Sie mehr in dem 3-seitigen Artikel “Blade Runners” aus der Zeitschrift „Aerospace Testing International 2016 Showcase“.