Способ определения амплитуды динамических колебаний лопаток турбомашины

 

(61) Дополнительное и авт. сеид-ву (22) Заявлено 090378 (23) 2588124/25-06 с присоединением заявки Цо (23) Приоритет

Опубликовано 230881 Бизллетеиь ИЯ 31

Дата опубликования описании 23,08,81 (53)М, Кд. а 01 И 11/00

Госудврствеииый комитет

СССР пв млвм изобретений и еткрытий (53) УДК 621 438-55 (088.8) И.И. Таран, B.B. Епишев, B.Ë. Воронин и IO ° (71) Заявитель (54) СНОСОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИПЛИТУДЦ ДИНАМИЧЕСКИХ

КОЛЕБЛНИЙ ЛОПАТОК ТУРБОИАШИНЫ

Изобретение относится к области гаэотурбостроення и может быть использовано для бесконтактного измерения колебаний лопаток турбомашин, Известен способ определения амплитуды динамических колебаний лопаток турбомашины с помощью неподвижных датчиков по отклонению периферийной части лопаток от нейтрального положения в момент прохождения ею одного из датчиков.

Способ заключается в том, что для определения параметров колебаний лопаток при неизменной скорости вращения ротора, датчики устанавливают в одной плоскости вращения в трех точках по окружности над лопатками ротора со сдвигом один относительно другого на некоторый известный геометрический угол, измеряют откло- 20 нение конца лопатки в каждой из трех точек и, решая систему трех уравнений, определяют значение амплитуды колебаний каждой из лопаток flj.

Недостатком известного способа 7 является необходимость Решения систеФм уравнений, что усложняет обработ-; ку полученных данных и не обеспечивает достаточной точности определейия амплитуды колебаний лопаток. ЗО

Цель изобретения — повышение точности определения амплитуды колебаний лопаток путем исключения влияния неравномерности шага лопаток и изменения.частоты вращения. поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют фактичес кое время прохождения лопаткой расстояния между двумя датчиками н время ее полного оборота, рассчитывают по последнему теоретическое время прохождения лопаткой расстояния между двумя датчиками при отсутствии колебаний лопатки, сравнивают эталонное время с фактическими и по кх разности судят об отклонении периферийной части лопатки от нейтрального положения.

Датчики при этом устанавливают в двух точках на корпусе турбомашины с интервалом по длине окружности, описанной над траекторией .движения периферийных участков лопаток, не кратным шагу лопаток.

На чертеже приведена схема расположения датчиков, позволяющая реализо- . вать предлагаемый способ.

Датчики 1 и 2 устацавливают под определенным углом, который выбира857728 ется из конструктивных соображений по формуле

Ф ,Ч) а ETгде Р - центральный угол установки датчиков;

fp - частота вращения ротора;

f„ " частота колебания лопатки.

Прй вращении ротора определяют время прохождения фиксированной точкой (лопаткой) полного оборота, принимая эа начало отсчета первый датчик по вращению

1

fp

Полный оборот ротора выражают через угол 27 тогда отношение угла полного оборота ротора к углу между первым и вторым датчиками по вращению ф будет являться расстоянием между датчиками в угловом отношении.

Время поуного оборота относят к расс оянию между датчнкамя В угловом отношении, тем сюжм получают временной интервал прохождения Фиксированной очки (лопатки) между первым и вторым датчиками но вращению. Данный временной интервал запоминают и считают эталонным временным интервалом t для данного оборота

Т Т9 1Ф л ф

Ф

Р где Т - время прохождения лопаткой

non8oro оборота, Затем измеряют фактический временной интервал Q прохождения лопаткой расстояния между первым н вторым датчиками по вращению и сравнивают с ранее полученным временным интервалом to.

Известно, что если временные интервалы прохождения лопаткой расстояния между датчиками в обоих случаях равен между собой, то их разница равна О, а следовательно лопатка не колеблется.

Если же временные интервалы не равны, то имеет место колебание лопатки.

Практический временной интервал прохождения лопаткой расстояния между датчиками.в этом случае

Т 9 1 Р— c. А — i- g

Ф к — gz, где А — половина амплитуды колебания лопатки. При сравнении двух временных интервалов получают — %А = А

/ ф

wp 2В Ф Х

По абсолютной величине разница временных интервалов будет тем больше, чем больше амплитуда колебаний периферийного участка лопатки.

Использование предлагаемого способа определения амплитуды динамических колебаний лопаток турбомашины позволяет повысить точность замеров за счет исключения влияния изменения геометрических форм лопатки, обеспечить возможность измерения амплитуды колебаний независимо от неравномерности шага расположения лопаток, контролировать повышенные колебания лопаток, а также количественно оценивать как часто появ20 ляются повышенные колебания.

Формула изобретения

Способ определения амплитуды ди намических колебаний лопаток турбомашины с помощью неподвижных датчиков по отклонению периферийной части лопатки от нейтрального положения в момент прохождения ею одного из датчиков, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем исключения влияния неравномерности шага лопаток и изменения частоты вращения, дополнительно измеряют фактическое время прохождения лопаткой расстояния между двумя датчиками и время ее полного оборота, рассчитывают по последнему теоретическое время прохождения лопаткой расстоя40 ния между двумя датчиками при отсутствии колебаний лопатки, сравнивают расчетное время с фактическим и по их разности судят об отклонении периферийной части лопатки от нейтрального положения.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР

9 44б768, кл. G 01 Н 11/00, 1974 !

857728

Составитель Л. Иванова

Техред С.Мигунова Корректор Н. Стец

Редактор Н. Пушненкова

Тираж 484 Под исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7224/66 филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4