Spannungsoptische Untersuchungen von Turbinenscheiben mit angefrasten und eingesetzten Schaufeln

1m Turbomaschinenbau sind vor allem die Laufer Gegenstand von Spannungs- untersuchungen, da diese mechanisch am hochsten beanspruchten Bauteile auch, insbesondere bei Gasturbinen, gleichzeitig starken thermischen Beanspruchungen unterworfen sind. Da sich die hierbei vor allem durch die Schaufelbefestigung auftretenden Festigkeitsprobleme nicht ohne wei teres rechnerisch erfassen lassen, ergibt sich hier ein interessantes Feld ftir die experimentelle Spannungsanalyse, darunter vor allem die Spannungs- optik. Bei den bisher vorgenommenen Untersuchungen an SchaufelftiBen wurde die Fliehkraft durch eine konstante Zugkraft ersetzt, d.h., die Schaufel wurde in einer einfachen Belastungsapparatur auf Zug beansprucht. So- lange sich die Untersuchungen auf die SchaufelftiBe selbst beschranken, ergibt diese Belastungsart eine gute Annaherung an die tatsachlichen Verhaltnisse. Sobald aber tiber die Beanspruchungen in der AuBenpartie der Scheibe selbst, insbesondere in den Scheibenteilen zwischen axial eingeschobenen Schaufeln und dicht unterhalb der Schaufeln, Aufschltisse erzielt werden sollen, gibt ein einfacher Schaufelzug am Modell keines- wegs mehr die tatsachlich auftretende Belastungsform in rotierenden Laufern wieder. Hier ftihrt nur eine Belastung des rotierenden Modells durch Fliehkraft zum Ziel. Neben der Untersuchung der Scheibe mit axial eingeschobenen Schaufeln dtirfte die Ermittlung der Beanspruchungen in siner mit den Schaufeln aus einem Sttick gefertigten Scheibe besonders interessant sein. Wenn auch in der Praxis die Herstellung eines derartigen Laufers sich sehr schwierig gestaltet, so steht dem doch erwartungsgemaB der Vorteil we- sentlich geringerer Beanspruchungen im Scheibenkranz gegentiber. In der Tat wurden derartige Laufer ftir Gasturbinen schon hergestellt.