Способ определения силы трения в демпфере лопатки турбины Советский патент 1984 года по МПК G01N19/02 

Изобретение относится к способам определения силы трения в демпфере лопатки турбины. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ опред ления силы трения в демпфере лопатк турбины, заключающийся в том, что возбуждают резонансные изгибные колебания лопатки, воздействуя на не возмущающей силой, и регистрируют рамётр колебаний, по которому опре деляют силу трения ij . Недостатком известного способа является недостаточная точность и эффективность определения силы тре ния fi демпфере лопатки турбины, что обусловлено влиянием на результаты определения внутреннего трения в материале лопатки. Целью изобретения является повышение точности и эффективности определения силы трения в демпфере лопатки турбины. Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения си лы трения в демпфере лопатки турбины, заключающемуся в том, что возбу адают резонансные изгибные колебания лопатки, воздействуя на нее возмущающей силой, и регистрируют параметр колебаний, по которо JУ определяют силу трения, возбуждают резонансные колебания по форме, измеряют амплитуды гармо ник ускорения свободного конца лопатки, соответствующие частотам первой и второй собственных форм изгибных колебаний лопатки, увеличи вают во времени возмущающую „.силу до величины, соответствующей максимальному значению отношения амплитуд по первой и второй частотам собственных форм изгибных колебаний лопатки, а силу трения F определяют выражением v Р (,) Ш лП соответственно ампли ды гармоник ускорени свободного конца лопатки, соответствующие первой и второй частотам; значение возмущающей силы, которой соотве ствует максимальное значение (f g/f g nfffi К - коэффициентуравнения регрессии, зависящей от угфугомассовых и диссипативных параметров лопатки. На фиг.1 представлено устройство для осуществления способа определения силы трения в демпфере лопатки турбины; на фиг.2 - результаты определения силы трения в демпфере лопатки. Устройство содержит жестко закрепленную лопатку 1 турбины, демпфер 2трения (сухого), электромагнитный узел 3 для возбуждения колебаний, управляемый генератором 4, амперметр 5 регистрации аьшлитуды возмущающей силы Р sin4)t по силе тока, датчик 6, закрепленный на конце лопатки 1 и регистрирующий колебания лопатки, анализатор 7 спектра. Способ осуществляется следующим образом. При помощи генератора 4, амперметра 5 и электромагнитного узла 3 возбуждают резонансные изгибные колебания лопатки 1, воздействуя на нее возмущающей силой, и регистрируют параметр колебаний, по которому определяют силу трения. Возбуждают резонансные колебания по первой форме с частотой О, , измеряют амплитуды АЛ- и А jj гармоник ускорения свободного конца лопатки I,,-соответствующие частотам первой (Oij и второй (Ол собственных форм изгибных колебаний лопатки, увеличивают во времени возмущающую силу до величины Р, соответствующей максимальному значению отношения амплитуд по первой и второй частотам собственных форм изгибных колебаний лопатки , а силу трения определяют из приведенного выше выражения. Пример осуществления способа определения силы трения в демпфере, лопатки турбины. Лопатка турбины имеет. сЛ едующие размеры: длина 480 мм, ширина на свободном конце 50 мм, ширина в сечении жесткого закрепления в диске 80 мм. Материал лопатки хромистая нержавеющая сталь. Отношение частоты второй собственной формы изгибных колебаний лопатки к частоте первой собственной формы изгибных колебаний составляет 0$ /СО,, 5. В сечении лопатки 96 мм от закрепления в диске расположен демпфер сухого трения, В качестве датчика 6 используют датчик марки КД-12, связанный с анализаторами спектра марки С4-48.

Для того, чтобы изменение амплитуды колебаний лопатки 1 в процессе колебаний не влияло на величину возбуждакяцей силы F , зазоры между сердечниками электромагнитног узла 3 для возбуждения колебаний и лопаткой 1.выбирают на порядок больше амплитуд колебаний свободного конца лопатки 1,

Плавно увеличивают амплитуду воз мущающей сщ1ы Р и добиваются максимума ,dg(,(фиг.2). С помощью анализатора 7 спектра,изт

/д,СО

меряют значение максимума tAj/A

,а соответствующее ему значейиеамплитуды Р возмущающей силы замеряют с помощью амперметра 5, Величину силы трения F в демпфере лопатки турбины определяют по полученным значениям Р и л-/Ал , используя приведенную вьше формулу. В частности, для предлагаемой лопат1 и турбины бьшо получено Р 9,7 Н, (А5/А 0,39. При помощи Моделирования для предлагаемой лопатки было определено К 9,08. По формуле получено F 34,4 Н.

Положительный эффект обусловлен повышением точности и эффективности определения силы трения в демпфере сухого трения лопатки турбины, что связано с вьзделёнием влияния внутреннего трения в материале.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫ ТРЕНИЯ В ДЕМПФЕРЕ ЛОПАТКИ ТУРБИНЫ, заключанщийся в том, что возбуяздает резонансные изгибные колебания лопатки, воздействуя на нее возмущаю .щей силой, и регистрируют параметр колебаний, по которому определяют силу трения, отличающийс. .я тем, что, с целью повьшения его точности, и эффективности, возбуждают ре« зонансные колебания по первой форме,, измеряют амплитуды гармоник ускорения свободного конца лопатки, соответствующие jjacTOTaM первой и второй собственных форм изгибных колебаний лопатк-и, увеличивают во времени возмущающу ю силу до величины, соответствующей максимальному значению отношения амплитуд по первой и второй частотам собственных форм изгибных колебаний лопатки, а силу трения F определяют вырахейцем F ( Ад,,,Р. где Ад, АЧ- соответственно амплитуды гармоник ускорения свободного конца лопатки, соответствующие первой и второй частотам; Р - значение возмущающей силы, которой соответО) ствует максимальное значение ()Д ; К - коэффициент уравнения регрессии, зависящей от 2 упругомассовых и диссипативных параметров ло- .патки.

««

а

42 «f