Способ определения параметров колебаний рабочих лопаток турбомашины Советский патент 1981 года по МПК G01M17/00 

Изобретение относится к турбостроению, в частности к способам определения вибрационньох характеристик рабочих лопаток бесконтактными методами. Известен способ определения параметров колебаний рабочих лопаток турбомашин путем измерения временного положения импульсов датчиков, расположенных у периферий и корня лопаток Til . Недостатком данного способа является то, что, поскольку частоты колебаний различных лопаток колеса несколько отличсцотся друг от друга, то вероятность определения истинной амплитуды колебаний при постоянном числе измерений различна и заранее неизвестна. Кроме того, этот способ не позволяет при одном исследовании определить несколько параметров колебательного движения лопатки (например амплитуду и частоту, частоту и фазу), а также определить параметры вибраций, когда частоты колебаний лопатки кратны частоте вращения ротора. Целью изобретения является расширение диапазона исследуемых режимо Указанная цель достигается тем, что дополнительно фиксируют результаты двух последовательных измерений, сравнивают их со всеми последующими до совпадения с двумя другими результатами последовательных измерений, регистрируют число измерений до совпадения и по этому числу и результатам измерений судят об гииплитуде и частоте колебаний лопаток. На чертеже изображены кривые 1-3 изменения амплитуды колебаний рабочих лопаток при различных частотах колебаний; моменты 4 измерения амплитуды колебаний; пары 5-8 последовательных значений амплитуд колебаний в моменты измерений. Пусть рабочая лопатка совершает колебания, описываемые уравнением NcAS-rnft , где Y - смещение лопатки от нейтрального положения в момент времени t; А - амплитуда колебаний; f - частота колебаний, причем отношение /lu, где ш - частота вращения ротора, равно любому числу vn. Если в момент времени t производится измерение мгновенной амплитуды колебаний (измерение вьшолняется да чиками, расположенньв4Н у периферии и корня лопаток), то определяется в личина, пропорциональная , A&ti7nMJu Поскольку измерения осуществляются для данной лопатки один раз за оборот, то периодичность замеров равна aJf/ш и на.п-9М обороте при в лполнении п- ого измерения будет получен величина, пропорциональная .-nn.ui V Если число m есть рациональное число, то с определенного оборота р тора результаты измерений будут повторяться. При этом условия повторяемости имеют вид: при Y i:n вьшолняются услойия 003 am(n-i)JIt-fv Slnatn(n-) и следовательно, 2rf(ivDJr 0;2Jr 4 j. при Y выполншотся условия С08 amtn-ij a-f; «4п Qw(n-t)jr-0; и следовательно, 2m{n -1) JT }Г 31} 5J, На чертеже представлены характеристики колебаний лопаток со значениями m , равшлш 1 (поз. 1), 1/3 (поз.2) и 1/4 (поз. 3), Из чертежа видно, что в данном примере для отношення m 1/3 результаты измерени повторяются СП 3: (поз,5) равно Чп (поз,- 6), aV 2 (поз.7) равному (поз. 8). Таким образом, „ последцовафельност реализации способа следующая: из всей последовательности измерений вьщеляются одинаковые пары из рений в (елах заранее заданной ТОЧНОСТИ регистрируется число полных оборотов п между одинаковыми парами измерений;определяется величина отншиеиия m из условия 2m( 2J; 43Г; ..., или 2m(n-DJT 1Г,- 3J-, 5Ж ... (эта величина находится С учетом того, что ее прнблизительное значение известно из расчетов или предварительных испытаний невращающейся лопатки.) ; через известное значение угловой скорости ротора находится частота колебаний лопаток по измеренн1М величинам и Ч определяют амплитуду колебаний лопаток А . Использование данного способа позволит измерять параметры, колебаний методом определения частот и аютлиТУД колебаний и уменьшить время измерений. изобретения Способ опрейаеления параметров колебаний рабочих лопаток турбомашины путем измерения временного положения импульсов датчиков, расположенных у Периферии и корня лопаток, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью расширения диапазона исследуемых режимов, дополнительно фиксируют результаты двух последовательных измерений, сравнивают их со всеми последующими до совпадения с двумя другими результатами последовательных измерений, реги стрируют число измерений до совпадения и по этому числу и результатгм измерений судят об амплитуде и частоте колебаний лопаток. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 326473, кл. Gbl Н 7/00, 1972.

). I/