Устройство для определения параметров вибраций лопаток турбомашин

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к азт. свид-зу— (22) Заявлено 02.02.73 (21) 1878806/18-10 с присоединением заявки Уев (23) Приоритет—

Опубликовано 05.12.75. Бюллетень тле 45

Дата опубликования описания 03.08.7б

Государственный комитет

Совета Министров СССР, ао делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. T. Лячек и Б. Н. Петров (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ВИБРАЦИЙ ЛОПАТОК ТУРБОМАШИН, Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено при

H33I8pBHHH iBHoipaiIIHoHiHbIx inipoIIPccoB,B турбомашинах и компрессорах.

Известные устройства для определения параметров вибраций лопаток турбомашин, содержащие |импульсные датчики моментов прохождения лопаток, уста нозленные на корпусе турбомашины, датчик .положения, ротора тур бомаши ы и устройство преобразования сигналоз с датчиков на индикатор.

0 AH a KG iB T a K H x устар о Йс т в а х iH eiB 03 vt DHC H o одновременно измерять несколько виорационных параметров, .в том числе в переходных режимах. К роме того, они и меют ограниченный ча стотный диапазон.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем число импульсных датчиков на единицу больше числа измеряемых .параметров, угловое расстояние между ними оненьше 180, а устройство преобразования сипналов выполнено в виде измерителя временных и нтер валов сигналов с импульсных датчиков и блока решения системы тригонометрических уравнений с числом неизBBcTHbIx, равных числу измеряемых параметров.

Это позволяет одновременно измерять iHBсколько вибрационных,параметров, в том числе и в переходных, режимах и,расширить частотный диапазон.

На чертеже п редста влена блок-схема устройства.

Им пульсные датчики 1 моментов прохожде ния лопаток установлены на корпусе турбомашины и соединены с измерителем интервалов 2. Ротор 8 вместе с измерителем 4 частоты вращения ротора представляет собой датчик положения ротора с временным зыхо10 дом. Выходы измерителя временных инте рзалов и датч ика положения ротора, соединены с вычислительным блоком 5, который запрограммирован для решения, системы тригонометрических ура знений. Индикатор параметроз вибрации б подсоединен к,выходу вычислительного блока.

Число датчиков 1 на единицу больше числа измеряемых параметров, а угловое,расстояние между ними меньше 180 . В качестве

20 датчиков .монументов прохождения лопаток и положения ротора могут быть использованы импульсные датчики положения любого типа, например индуктивные. Измерители 2 и 4 могут быть вьепол нены, напр имер, на основе

25 стандартного частотомера. В качестве вычислительного блока 5 может быть .использована, например, ЦВМ «Минск»,,выходное регистрирующее у стройство которой служит индикатором параметров вибрации.

З0 Связь;расстояния между, двумя, датчика494622 ми, icKopo cTblo (частотой) вращения вала и параметрами вибрации лопаток может быть описана с помощью выражения, составленноц на оонове у равнения движения конца лопатки 5

L;=RQtI+А (Sin (plt1+сро) — Sin qp), где L,— расстояние между,д вумя импульсны ми датчиками, измеренное по 10 окруженности рабочего колеса; радиус о круж ности, описываемый

IKGHll,îè лопажи; круговая частота, вращения, ротора; промежуток времени, за,который конец исследуемой лопатки п роходит расстояние между д вумя датчиками; а мплитуда:колебаний лопатки; круговая частота колебаний лопатки относительно среднего положения; фазовый угол, характеризующий отклонение лопатки от среднего положения iB момент, прохождения мимо первого датчика.

В это уравнение кроме двух заранее известных вели IIHH (L., R) входят три неизвестных, характеризующих колебания лопатки (А, о, happ), и д ве величи ны (Й и t;), кото рые могут быть непооредст ванно измерены любым известным методом. Таас как,для определения всех трех неизвестных величин необходимо иметь систему из трех независимых уравнений, то для их,получения следует устана вливать четы|ре датчика, сдвинутых од ин относительно другого,по на правлению,вращения ротора на некоторые зара нее измеренные ipacстояния. Работа устройства состоит в совMBcTiHoM решении системы ърех независимых у ра внаний указа нного вахида с помощью .специализированной или у ни|версальной вычиcлительной,машины, что обеспечит определение,оановных параметров,вибрации лопаток (А, а и happ) с необходимой степенью точности при лю бой частоте вращения ротора как в уста нови вшихоя, так и в переходных режимах работы ту р бомашины. Изм*е рение в переходных режимах возможно благодаря тому, что оцределение .необходимых для решения системы,ураане ний данных (t ), производится за вовремя, ме ньшее времени одного оборота ротора. iB,пределах этого времени частоту вращения ротора можно считать постоянной.

Предмет изобретения

Устройство для определения параметров вибраций JlonaTO«турбомашин, содержащее импульicnûå датчики м оментов прохождения лопаток, устаиовленные на корпусе турбомашины, датчик положения ротора турбомашины и устрой ст1во преобразования сигналов .с датчиков

lIa индикатор, отл и ч а ю щееся тем, что, с целью одпо временного измерения нескольких вибрационных,параметров, в том числе в переходных режимах, и расширения частотного диа пазона, в zего в всден,дополнительный датчик, а общее ч исло импульсных З,атчи ков на единицу, больше числа измеряемых параметров; угловое расстояние между импульсными датчиками меньше 180,,при этом устройство преобразования оипнало в выполнано в ви де,изме>рителя временных и нтерваJIolB и блока решения системы тригонометрических уравнений с числом не известных, равным ч ислу измеряемых параметров.