Способ вибрационного контроля роторов Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

ю

О5 ts3

СО

О5 4ii Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для обнаружения дефектов во вращающихся изделиях с помощью возникающих при вращении упругих колебаний. Цель изобретения - повышение чувствительности контроля за счет одновременного воздействия на контролируемую систему параметрического и внещнего силовых возбуждений. На чертеже представлен пример реализации способа вибрационного контроля роторов. Контролируемый горизонтальный ротор 1, установленный в подшипниках 2, через муфту 3 кинематически связан с привод ным электродвигателем 4. К правому свободному концу ротора 1 в направлении оси X приложено внешнее возбуждающее воздействие , создаваемое вибровозбудителем 5 {например, пьезовибратором). Закон U(t) продольных колебаний ротора 1 на собственной частоте ып, регистрируется измерительным преобразователем 6 сигнал с которого через усилитель 7 и фильтр 8 подается на осциллограф 9. Фильтр 8 предназначен для выделения из спектра продольных колебаний ротора полосы частот, лежащей вблизи низшей собственной частоты Ып, . Способ вибрационного контроля роторов осуществляется следующим образом. Контролируемый ротор 1 устанавливают горизонтально и при помощи электродвигателя 4 приводят во вращательное движение с частотой 0)111, в два раза превышающей собственную частоту Uni /продольных колебаний ротора 1. К свободному концу вращающего ротора 1 в направлении продольной оси прикладывают внешнее возбуждающее воздействие Р siniJt, задаваемое вибровозбудителем 5. Частоту О. дополнительного вибрационного воздействия выбирают равной собственной частоте Ш продольных колебаний ротора 1. При этом вследствие совпадения частоты и внепшего возбуждения с собственной частотой (Oni в системе возникают продольные резонансные колебания ротора с частотой (Вп|. Временной закон U(t) этих колебаний (при отсутствии повреждений в роторе) близок к моногармоническому. При появлении повреждения продольная жесткость ротора начинает периодически изменяться с частотой вращения w, в два раза превышающей собственную частоту системы О) п|. В этом случае возможно так называемое параметрическое усиление вынужденных резонансных колебаний ротора. Необходимым условием параметрического усиления является строгая синхронность (когерентность) параметрического и внешнего силового воздействий, которая имеет место при й ш/2. Однако обеспечить такую когерентность на практике весьма сложно, поскольку вращение ротора с частотой со и внешнее силовое воздйствие на него с частотой Q осуществляются от независимых друг от друга источников энергии (возбудителей). Практически неизбежной является некоторая частотная расстройка Ло)/й--ш/2/. Наличие такой расстройки Доз (даже небольшой по величине) существенным образом сказывается на законе U(t) результирующих продольных колебаний ротора. Вследствие близости частот ш и Q/2 возникающие колебания носят характер биений. Таким образом, при появлении в роторе повреждения закон U(t) его продольных колебаний изменяется: вместо моногармонических возникают колебания типа биений. При помощи осциллографа 9, сигнал на который подается от измерительного преобразователя 6 через усилитель 7 и фильтр 8, анализуется закон U(t) продольных колебаний ротора 1. При возникновении колебаний типа биений относят контролируемый ротор 1 к числу дефектных. Формула изобретения Способ вибрационного контроля роторов, заключающийся в том, что контролируемый ротор устанавливают горизонтально, приводят его во вращательное движение, измеряют возникающие при этом колебания ротора и по параметрам этих колебаний определяют дефектность изделия, отличающийся тем, что, с целью повыщения чувствительности контроля, частоту вращения выбирают в два раза большей низшей собственной частоты продольных колебаний ротора, вдоль оси ротора возбуждают низшую гармонику продольных колебаний, а дефектность определяют по появлению биений колебаний ротора.

4 3 2

Изобретение относится к неразрушаюш,ему контролю и может быть использовано для обнаружения дефектов во враш,ающихся изделиях с помощью возникающих при вращении упругих колебаний. Целью изобретения является повышение чувствительности контроля за счет одновременного воздействия на контролируемую систему параметриче-ского и внешнего силовых возбуждений. Согласно способу вибрационного контроля роторов контролируемый ротор с помощью электродвигателя приводят во вращательное движение с частотой ш, в два раза превышаюшей собственную частоту соп; продольных колебаний ротора. К свободному концу вращающегося ротора в направлении продольной оси X прикладывают внешнее возбуждающее воздействие PsinOt, задаваемое вибровозбудителем. Частоту дополнительного вибрационного воздействия выбирают равной собственной частоте ып продольных колебаний ротора. С помощью осциллографа, сигнал на который подается от измеритель(/ ного преобразователя через усилитель и фильтр, анализируют закон U(t) продольных колебаний ротора. При возникновении колебаний типа биений относят контролируемый ротор к числу дефектных. 1 ил.