Индикатор колебаний рабочих лопаток турбомашины Советский патент 1979 года по МПК G01M7/00 F01D5/10 

1

Изобретение относится к области энергомашиностроения, преимущественно к турбомашинам с осевым компрессором и может быть использовано при их прочностной доводке.

Известен индикатор колебаний рабочих лонаток турбомашины, содержащий входной масштабирующий усилитель, дискриминаторы уровня, триггеры памяти и формирователь выходных сигналов. Индикатор позволяет фиксировать превышение определенного уровня амплитуды колебаний входного сигнала. В нем предусмотрено накопление сигнала в счетчике с целью исключения ложных срабатываний. Однако индикатор, сигнализируя о превыщении уровня колебаний, не позволяет выяснить их физическую природу, что исключает его использование для ранней диагностики синхронных автоколебаний рабочих лопаток турбомашины.

Целью настоящего изобретения является обеспечение ранней диагностики синхронных автоколебаний рабочих лопаток турбомашины.

Указанная цель достигается тем, что индикатор дополнительно содержит три полосовых перестраиваемых фильтра, соединенных входами с выходом масштабирующего усилителя, а выходами - с входами соответствующих дискриминаторов уровня, два блока отношения уровней, выходы которых соединены через свои дискриминаторы с входами соответствующих триггеров памяти, две схемы И, вход первой из которых связан с выходами дискриминаторов уровня, а выход - со входом, а также дополнительный формирователь выходного сигнала, соединенный входом через свой дискриминатор уровня с выходом второго фильтра и с входами обоих блоков отношения уровней, причем выходы первого и третьего фильтров соединены соответственно со входами первого и второго блоков отношения уровней.

На фиг. 1 изображен типичный энергетический спектр при синхронных автоколебаниях; на фиг. 2 - блок-схема индикатора колебаний рабочих лопаток турбомашины.

Индикатор колебаний содержит входной усилитель 1, дискриминаторы 2-4 частоты, например узкополосые перестраиваемые фильтры, на которые подаются управляющие воздействия 5-7 для сканирования по частоте, дискриминаторы уровня 8-13, устройства определения отношений уровней сигналов 14 и 15, триггеры 16 и 17 памяти, логические схемы И 18, 19, выходные формирователи 20 и 21 сигналов.

Входной сигнал поступает на усилитель

1, в котором осуществляется приведение сигнала к заданному масштабу. После этого он поступает на дискриминаторы 2-4 частоты, выполненные, например, в виде узкополосных фильтров, перестраиваемых по частоте. С выхода фильтра 3 сигнал поступает на дискриминаторы 9 и 13 уровня и на схеме определения отношений уровней сигналов 14 и 15. Одновременно сигналы с фильтром 2 и 4 поступают соответственно на дискриминаторы 8, 10 уровней, а также на схемы 14 и 15. При срабатывании дискриминаторов 8-10 сигнал разрешения поступает на управляемые входы схем 14, 15 и при достижении заданного отношения напряжений схемы 14 и 15 выдают сигналы на соответствующие дискриминаторы 11 и 12 уровней. При их срабатывании опрокидываются триггеры 16 и 17 памяти и на схему И 19 поступают разрешающие сигналы, в результате чего срабатывает формирователь 20, который сигнализирует о появлении в энергетическом спектре колебаний лопаток характерной тройки пиков, т. е. о возникновении синхронных автоколебаний. При превышении уровня срабатывания дискриминатора 13 запускается формирователь 21, сигнализирующий о превыщении опасного уровня колебаний лопаток.

Таким образом, индикатор позволяет в темпе эксперимента обнаруживать синхронные автоколебания рабочих лопаток на ранней стадии их формирования, а также наличие опасных уровней колебаний независимо от их физической природы, и тем самым существенно снизить риск поломки изделия. Кроме того, на стадии прочностной доводки лопаток турбомашины индикатор позволяет надежно диагностировать синхронные автоколебания лопаточных венцов на базе единичных испытаний без проведения дополнительных экспериментов с

воспроизведением тех же приведенных оборотов. Это позволяет сэкономить ресурс испытуемого изделия, снизить затраты на эксперимент и сократить время проведения эксперимента.

Формула изобретения

Индикатор колебаний рабочих лопаток

0 турбомащины, содержащий входной масштабирующий усилитель, дискриминаторы уровня, триггеры памяти и формирователь выходных сигналов, отличающийся

тем, что, с целью обеспечения ранней диагностики синхронных автоколебаний рабочих лопаток турбомащины, он дополнительно содержит три полосовых перестраиваемых фильтра, соединенных входами с выходом масштабирующего усилителя, а выходами - с входами соответствующих дискриминаторов уровня, два блока отношения уровней, выходы которых соединены через свои дискриминаторы с входами соответствующих триггеров памяти, две схемы И, вход первой из которых связан с выходами дискриминаторов уровня, а выход- с управляющими входами блоков отношения уровней, причем входы второй схемы И связаны с выходами триггеров памяти, а

0 выход - со входом формирователя выходного сигнала, а также дополнительный формирователь выходного сигнала, соединенный входом через свой дискриминатор уровня с выходом второго фильтра и с

5 входами обоих блоков отношения уровней, причем выходь первого и третьего фильтров соединены, соответственно, со входами первого и второго блоков отношения уровней.

0Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 204633, кл. G 01М 9/00, 1967.

ГЦ

tpui.i