Способ определения параметров колебаний рабочих лопаток турбомашины

 

862014

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Респубпнк (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 191173 (21)1978828/25-06 (51)ф . Кл.л

G 01 M 7/00 с присоединением заявки И9

Государственный комитет

СССР по делам изобретений. и открытиЯ (23) Приоритет—

Опубликовано 07.0981, Бюллетень N9 33

Дата опубликования описания 070981 (53) УДК 620,178 ,5(088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАНИЙ

РАБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБОМАШИНЫ

Изобретение относится к турбостроению, в частности к способам определения вибрационных характеристик рабочих лопаток бесконтактными методами.

Известен способ определения параметров колебаний рабочих лопаток турбомашин путем измерения временного положения импульсов датчиков, 10 расположенных у периферий и корня лопаток j1g .

Недостатком данного способа явля-. ется то, что, поскольку час-..оты колебаний различных лопаток колеса 15 несколько отличаются друг от друга, то вероятность определения истинной амплитуды колебаний при постоянном числе измерений различна и заранее неизвестна, Кроме того, этот способ 20 не позволяет при одном исследовании определить несколько параметров колебательного движения лопатки (например амплитуду и частоту, частоту и фазу), а также определить парамет- 25 ры вибраций, когда частоты колебаний лопатки кратны частоте вращения ротора.

Целью изобретения является расширение диапазона исследуемых режимов 30

Указанная цель дости"ается тем, что дополнительно фиксируют результаты двух последовательных измерений, сравнивают их со всеми последующими до совпадения с двумя другими результатами последовательных измерений, регистрируют число измерений до совпадения и по этому числу и результатам измерений судят об амплитуде и частоте колебаний лопаток, На чертеже изображены кривые 1-3 изменения амплитуды колебаний рабочих лопаток при различных частотах колебаний; моменты 4 измерения амплитуды колебаний; пары 5-8 последовательных значений амплитуд колебаний в моменты измерений.

Пусть рабочая лопатка совершает колебания, описываемые уравнением

Ч=АМпЕ1 где Y — смещение лопатки от нейтрального положения в момент времени ;

А — амплитуда колебаний; частота колебаний, причем отношение 4 /ю, где w — частота вращения ротора, равно любому числу tn .

Если в момент времени t производится измерение мгновенной амплитуды

862014 регистрируется число полных оборотов < между одинаковыми парами измерений; т определяется величина отношения rn из условия

2m(n -1)Х =0; 2У; 43; °,, — или. 2w(n -1)7 =У; 3 ; 53; . ° ° у (эта величина находится с учетом того, что ее приблизительное значение известно из расчетов или предварительных испытаний невращающейсялопатки); через известное значение угловой скорости ротора находится частота колебаний лопаток %; по измеренным величинам Ч„и f

35 определяют амплитуду колебаний лопаток 4.

Использование данного способа позволит измерять параметры, колебаний методом определения частот и ампли2О туд колебаний и уменьшить время измерений.

Y *Авелина < ) и следовательно, 2тп(ь-ЭУ 0;2У;4Х;...; при У., - („выполняются условия

ces 3m(n- )3 <;

®4п Яю(п- )ЛО;

Формула изобретения и следовательно, 2т(и -1) У =У; ЗУ;5Х... - ф ° Фу

На чертеже представлены характеристики колебаний лопаток со значениями rn равным 1 (поз.1),1/3 (поз.2) и 1/4 (поз. 37., Йэ чертежа видно, что в данном примере для отношения ю = 1/3 результаты измерений, повторяются cn = 3: ., (поэ.5) равно

Ч и (поэ . 6), а Ч > (поз. 7) равно Y . (поз. 8) .

Таким образом,„последовательность реализации способа следующая: 49 иэ всей последовательности измерений выделяются одинаковые пары измерений в пределах заранее заданной точностиу 4$ колебаний (измерение выполняется датчиками, расположенными у периферии и корня лопаток), то определяется величина, пропорциональная, =Aenmwt„.

Поскольку измерения осуществляются для данной лопатки один раз эа оборот, то периодичность замеров равна 2У /ur и íà и -ом обороте при выполнении и - ого измерения будет получена величина, пропорциональная

Если. число м есть рациональное число, то с определенного оборота ротора psзультаты измерений будут по. вторяться. При этом условия повторяемости имеют вид: . при У„ = Т„ выполняются условия

Способ определения параметров колебаний рабочих лопаток турбомашины путем измерения временного положения импульсов датчиков, расположенных у периферии и корня лопаток, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона исследуемых .режимов, дополнительно фиксируют результаты двух последовательных из-. мерений, сравнивают их со всемв, последующими до совпадения с двумя другими результатами последовательных измерений, регистрируют число измерений до совпадения и по этому числу и результатам измерений судят об амплитуде и частоте колебаний лопаток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В .326473, кл. G 01 M 7/00, 1972, 862014

Составитель В. Смирнова

Редактор Г. Петрова Техред И. Голинка. Хорректор С, Корниенко

Заказ 6533/37 Тирвк 907 Подписное

BHHHI1H Государственного комитета СССР ио делам изобретений и откфаютий

113035, Москва, Ж 35, Раувйжая йаЬ.,,д. 4/5

Филиал OIIII "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4