Прибор для определения углов установки профилей рабочих лопаток турбомашинб1

 

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

375 5ll

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13ЛЧ.1970 (№ 1423017/24-6) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 23.111.1973. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 6.Ч1.1973

М. Кл. G OIm 11/00

G 01m 13/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.438(088.8) Авторы изобретения

С. М. Дорошко и М. Л. Тойбер

Заявитель Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ УСТАНОВКИ

ПРОФИЛЕЙ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБОМАШИНЫ

Изооретение относится к устройствам контроля профилирования рабочих лопаток турбомашины.

При проектировании и отладке конструкции турбомашины практический интерес представляют истинные углы установки профилей рабочих лопаток на разных окружных скоростях.

Известны устройства для определения углов установки профилей рабочих лопаток турбомашины, содержащие формирующие и вентильные устройства, селектор с переключателем, импульсный датчик оборотов, установленный неподвижно против штифта на роторе, и двухлучевой катодный осциллограф, Цель изобретения — повышение точности и надежности определения углов установки ппофилей рабочих лопаток, Цель достигается тем, что у входных и выходных кромок рабочих лопаток установлены два неподвижных датчика, подключенные ко входам осциллографа, а датчик оборотов и датчик у выходных кромок соединены с селектором, управляющим вентильными устройствами и запуском развертки осциллографа, На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 — вид на исследуемое колесо ротора турбокомпрессора (на чертеже изображена только одна рабочая лопатка).

Импульсные датчики 1 и 2 установлены неподвижно соответственно у входной и выходной кромок пера рабочей лопатки 8, а датчик

4 — около вала, барабана или обода 5, на которомм р аспол ага ется шти фт б.

В зависимости от материала лопаток 8 и штифта б используются емкостные, индуктивные или электромагнитные датчики, каждый из которых снабжен формирующим устройстI0 вом 7, где происходит усиление и формирование импульсов. Сформированные импульсы с датчиков 2 и 4 поступают на селектор 8, который выделяет сигнал, формируемый прохождением выбранной лопатки мимо датчи1б ка 2.

Номер лопатки для контроля устанавливается переключателем 9, селектора 8. Выходной импульс селектора 8 управляет вентильными устройствами 10, на вход которых подаются

20 сигналы от датчиков 1 и 2, В качестве регистрирующего прибора используется двухлучевой катодный осциллограф

1l, работающий в ждущем режиме. На его

2б входы 12 и 18 подаются через вентильные устройства 10 сигналы соответственно от датчиков 1 и 2, а на вход 14 — сигнал от селектора 8, обеспечивающий горизонтальную развертку. 3755)11

При вращении ротора турбокомпрессора датчики 1 и 2 вырабатывают импульсы, формируемые прохождением мимо них каждой рабочей лопатки, а датчик 4 — один импульс за каждый оборот рото ра при прохождении мимо него штифта б. Импульсы, формируемые прохождением выходных кромок рабочих лопаток, поступают на селектор 8. Сигнал, поступающий с датчика 4 .на,селектор 8, разрешает пересчет импульсов от датчика 2. Пересчет в селекторе 8 происходит до прихода выходной кромки выбранной лопатки (ее номер соответствует положению переключателя 9), в результате чего на выходе селектора выделяется импульс, сформированный прохождением выходной кромки выбранной лопатки мимо датчика 2. Выходным импульсом селектора 8 запускается горизонтальная развертка осциллографа 11 и дается разрешение на пропускание вентильными устройствами 10 импульсов от датчиков 1 и 2 ко входам 12 и 18 осциллографа 8. При каждом обороте ротора с выхода вентильных устройств снимается по одному импульсу.

В этом случае на экране 15 осциллографа 11 на верхнем и нижнем лучах наблюдается по одному импульсу 1б и 17 соответственно от входной и выходной кромок выбранной лопатки 8, Нулевой сдвиг между импульсами указывает на отсутствие изменения угла установки профиля рабочей лопатки. Появление сдвига между импульсами (поз. 16 а и 17 а) свидетельствует об изменившихся угле установки профиля рабочей лопатки (поз. 3 а) и скорости вращения ротора.

Угол а,, установки профиля, рабочей лопатки в заданном сечении раве и:

l .c — d

sinn,= — =

b б где с — расстояние между входной и выходной кромками рабочей лопатки, спроектированное на плоскость, перпендикулярно оси вращения ротора в статическом положении (т. е. на невращающемся роторе);

d — то же расстояние на вращающемся с окружной скоростью zо роторе;

b — хорда профиля лопатки для исследуемого сечения.

Расстояние.d может быть заменено длиной

Lдуги окружности,,описанной радиусом R c центром на оси вращения ротора в плоскости, перпендикулярной этой оси (ошибка в такой замене не превышает 1 /, если угол сектора ср не превышает 30, что наблюдается в большинстве случаев). В свою очередь, L=mRt, 10 где 1 — время, необходимое для лрохождения пером лопатки, расстояния L, т, е. временной интервал между импульсами 16а и 17а, В то же время расстояние 1 между этими импульсаt ми на экране 15 осциллографа 11 равно l= —, 15 т где m — масштаб времени, зависящий от длительности развертки. Если учесть, что c=

=bsin а,, где а, — угол установки исследуемого профиля в статическом положении, 20 то мЯт

sinn =sinn, — — = sinn, — l. ст b сш

Таким образом, установочный угол а, опре25 делится через расстояние 1 на эиране 15 осциллографа 11 при известных величинах со, а,, b, К m.

Для контроля углов установки профилей во всех сечениях рабочей лопатки датчики 1 и 2

g0 выполнены передвижными по длине лопатки.

Предмет изобретения

Прибор для определения углов установки

Ç5 профилей рабочих лопаток турбомашины, содержащий формирующие и вентильные устройства, селектар с переключателем, импульсный датчик оборотов, установленный неподвижно против штифта на роторе, и двухлу40 чевой катодный осциллограф, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности, у входных и выходных кромою рабочих лопаток установлены два неподвижных датчика, подключенные ко входам осциллогра45 фа, а датчик оборотов и датчик у выходных ,кромок соединены с селектором, управляющим вентильными устройствами и запуском развертки осциллогр а ф а.

Редактор Л. Мазуронок

Составитель Е. Крейдин

Техред Л. Богданова

Корректор Е. Михеева

Заказ 1618/ll Изд. № 1365 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2