Способ определения амплитуды динамических колебаний лопаток турбомашины Советский патент 1981 года по МПК G01H11/06 G01B7/14 

1

Изобретение относится к области газотурбостроения и может быть использовано для бесконтактного измерения колебаний лопаток турбомашин.

Известен способ определения амплитуды динамических колебаний лопаток турбомашины с помощью неподвижных датчиков по отклонению периферийной части лопаток от нейтрального положения в момент прохождения ею одного из датчиков.

Способ заключается в том, что для определения параметров колебаний лопаток при неизменной скорости вращения ротора, датчики устанавливгиот в рдноЯ плоскости вращения в трех точках по окружности над лопатками ротора со сдвигом один относительно другого на некоторялй известный геометрический угол, измеряют отклонение конца лопатки в каждой из трех точек и, решая систему трех уравнений, определяют значение амплитуды колебаний каждой из лопаток 1.

Недостатке известного способа является необходимость решения систеНал уравнений, что усложняет обработ-; ку полученных данных и не обеспечивает достаточной точности определеВия амплитуды колебаний лопаток.

Цель изобретения - повышение точности определения амплитуды колебаний лопаток путем исключения влияния неравномерности шага лопаток и изменения, частота вращения.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют фактичес кое время прохождения лопаткой расстояния между двумя датчикгили и время

10 ее полного оборота, рассчитывают по последнему теоретическое время прохождения лопаткой расстояния между двумя датчиками при отсутствии колебаний лопатки, сравнивают эталонное

ts У1Р&ЛЯ с фактическими и по их разности судят об отклонении периферийной части лопатки от нейтрального положения .,

20

Датчики при зтом устанавливают в двух точках на корпусе турбомашины с интервалом по длине окружности, описанной над траекторией .движения периферийных участков лопаток, не

5 кратным шагу лопаток.

На чертеже приведена схема расположения датчиков, позволяющая реализовать предлагаеьый способ.

Датчики 1 и 2 устанавливают под

30 определенным углом, который выбирается из конструктивных соображений по ,формуле , . -центральный угол установки датчиков -частЬта вращения ротора -частота колебания лопатки. При вращении ротора определяют время прохождения фиксированной точкой (лопаткой) полного оборота, при нимая эа начало отсчета первый датчи по вращению Т i fp-. Полньай оборот ротора выражают через угол 210, тогда отношение угла полного оборота ротора к углу между первым и вторы / датчиками по вращению будет являться расстоянием между датчиками в угловом отношении Время nojTSHoro оборота относят к рассуояншо между датчиками в углово отношении, тем самым получают вре менной интервал прохождения фиксированной точки (лопатки) между перв и вторым датчиками по вращению. Дан ный временной интервал запоминают и считают эталоняьгм временным интервал01.1 t(, для данного оборота Т Т-Ч I-P V2ft uTt где Т - время прохождения лопаткой полного оборота. Затем измеряют фактический време ной интервал Ъф прохождения лопатко расстояния между первым и вторым датчиками по вращению и сравнивают с ранее полученным временным интервалом to Известно,; что если временные нн прохождения лопаткой рассто яния между датчиками в обоих случаях равен между собой, то их разница равна О, а следовательно лопатка не колеблется. Если же временные интервалы не равны, то имеет место колебание лопатки. Практический временной интервал прохождения лопаткой расстояния ме ду датчикаМги этом случае t-I.,I-±- Ф ITC - fp-ZTD - де А - половина амплитуды колебания опатки. При сравнении двух временых интервалов получают ч / vp ( По абсолютной величине разница ременных интервалов будет тем больше, ем больше амплитуда колебаний пеиферийного участка лопатки. Использование предлагаемого спооба определения агиплитуды динамиеских колебаний лопаток турбомашины позволяет повысить точность замеов за счет исключения влияния изменения геометрических форм лопатки, обеспечить возможность измерения амплитуды колебаний независимо от неравномерности шага расположения опаток, контролировать повышенные колебания лопаток, а также количественно оценивать как часто появляются повышенные колебания. Формула изобретения Способ определения амплитуды динамических колебаний лопаток турбомашины с помощью неподвижных датчиков по отклонению периферийной части лопатки от нейтрального положения в момент прохождения ею одного из датчиков, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем исключения влияния неравномерности шага лопаток и изменения частоты вращения, дополнительно измеряют фактическое время прохождения лопаткой расстояния между двумя датчиками и время ее полного оборота, рассчитывсиот по последнему теоретическое время прохождения лопаткой расстояния мелоду двумя датчиками при отсутствии колебаний лопатки, сравнивают расчетное время с фактическим и по их разности судят об отклонении периферийной части лопатки от нейтрального положения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 446768, кл. G 01 Н 11/00, 19744