Способ вибрационного контроля дефектов роторов Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий, а именно способам вибрационного контроля, и жет быть использовано для обнаружения дефектов (трещин) в роторах турбин, валах и подобных вращающихся эментах машин.

Целью изобретения является расширение эксплуатадионных возможностей р снижение стоимости контроля.

Сущность изобретения заключается в определении дефектности ротора зё. счет обнаружения появления биений вынужденных изгибных колебаний вращающегося ротора, возбуждаемых н низшей собственной частоте его изгибных колебаний.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Контролируемый ротор устанавлива горизонтально и приводят его во вращение с частотой и , превьш1ающей в два раза низшую собственную частоту СО, изгибных колебаний ротора. Одно временно к вращающемуся ротору прикладывают в поперечном направлении внешнюю гармоническую вынуждающую с

лу с хшстотой П СО

Н(

в результате

чего возбуждают вынужденные резонансные изгибные колебания ротора. Эти колебания анализируются. При отсутствии дефекта в контролируемом роторе вынужденные изгибные колебания ротора близки к моногармоническим. При наличии же дефекта в роторе его из- гибная жесткость периодически изменяется с частотой со вращения. В этом случае возможно так назьшаемое параметрическое усиление вынудженных изгибных колебаний ротора. Необходимым условием параметрического усиления является строгая синхронность (когерентность) параметрического и внешнего силового воздействий, которая имеет место при С1 о/2. Однако, поскольку обеспечить абсолютную синхронность на практике весьма сложно, так как вращение ротора и возбуждение его изгибных колебаний осуществ;

Редактор Л.Повхан

Составитель В.Шехтер Техред А.Кравчук

Заказ 4428/46 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.-Ужгород, ул. Проектная, 4

ляются от независимых источников энергии, практически неизбеж является некоторая частотная расстройка ДСО (Q-Q /2 небольшой величины. Вследствие близости частот Q и со/2 вынужденные изгибные колебания ротора при наличии дефекта имеют вид бие- ний таким образом, появление биений в анализируемых изгибньк колебаниях ротора является критерием его дефектности. Поскольку собственная частота изгибных колебаний ротора обычно в несколько раз ниже собственной час- тоты продольнЕ)1х колебаний, становится возможным вращение контролируемого ротора непосредственно от электродвигателя, без применения мультипликатора, а возбуждение изгибных колебаний - с помощью электромагнитного вибровозбудителя, без применения специальных преобразователей частоты переменного тока. В результате этого снижается стоимость проведения контроля. Кроме TorOj расширяются эксплуатационные возможности, так как с помощью предлагаемого способа можно контролировать более широкий (по инерционно-жест- костным параметрам) класс роторных систем.

5

0

5

Формула изобретения

Способ вибрационного контроля дефектов роторов, по которому контролируемый ротор устанавливают горизонтально, приводят его во вращение, воэ- буткдают вынужденные колебания ротора с частотой, в два раза меньшей частоты вращения, с помощью гармонической вьшзгаодающей силы, анализируют вынужденные колебания и определяют дефектность рОтора по появлению биений, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатацион-- ных возможностей и снижения стоимости контроля, вынужденные колебания ротора возбуждают изгибными, на низшей частоте собственных изгибных колебаний ротора.

Корректор А.Тяско

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий и может быть использовано для обнаружения дефектов (трещин) в роторах турбин, валах и подобных вращающихся элементах турбин. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и снижение стоимости контроля. Контролируемый ротор устанавливают горизонтально и приводят его во вращение с частотой, превышающей в 2 раза низшую собственную частоту изгиб- ных колебаний ротора. Одновременно возбуждают вынужденные изгибные колебания ротора на низшей частоте его собственных изгибных; колебаний. При наличии дефекта в роторе в анализируемых изгибных колебаниях ротора появляются биения. Поскольку собственная частота изгибных колебаний ротора в несколько раз меньше собственной частоты его продольных колебаний, обеспечивается возможность вращения ротора и возбз/ждение его вынужденных колебаний без применения соответственно мультипликатора и преобразователя частоты переменного тока, в результате чего снижается стоимость контроля более широкого (по инерционно-жест- костным параметрам) класса роторных систем. с (Л оэ 4