Способ испытания турбомашины Советский патент 1981 года по МПК G01M15/00 

1

Изобретение относится к способам исследования вибраций в лопаточных Мсшинах.ч

По основному авт. св. В 735948 известен способ, заключающийся в том, что импульсный датчик перемещают на корпусе по окружности в плоскости,перпендикулярной к оси турбомашинн, и фиксирует его положение в местах максимального отклонения концов рабочих лопаток 1.

Однако данный способ не позволяет точно определить резонансную частоту колебаний лопаток.

Цель изобретения - повышение точности определения резонансной частоты колебаний лопаток.

Поставленная цель достигается тем, что в момент фиксации импульсного датчика измеряют частоту вращения ротора турбомашины, а частоту резонансных колебаний определяют как произведение среднего значения измеренных частот вращения на число источников возмущающей силы.

На фиг. 1 представлена зависимость амплитуды А колебаний рабочих лопаток от частоты вращения (1 турбомашины; на фиг. 2 - зависимость сдвига фаз V от частоты вращения

Ц) турбомашины; на фиг. 3 - смещение конца лопатки от нейтрального положения, т. е. амплитуды А в зависимости от угла поворота oi- за один оборот рабочего колеса; на фиг. 4 - зависимость амплитуды А колебаний рабочих лопаток от частоты вращения uJ при трех значениях угла сС .

10

Резонансные колебания рабочих лопаток вызываются, как правило, неподвижными элементами, находящимися в газовоздушном тракте турбомашины. -При этом лопатка совершает

15 вынужденные резонансные колебания с амплитудой, являющейся функцией частоты вращения турбомашины (см. фиг. 1). Причем в момент резонанса, т.е. при Cf Шро , где Cf ро - ре20зонансная частота, сдвиг фаз равен -75/2 (см. фиг. 2) .

Если импульсный датчик расположен в точках 1 и 2 по окружности

25 (см. фиг. 3), то зависимость амплитуды А от скорости вращения будет характеризоваться соответственно кривыми 3 и 4 (см. фиг. 4), т. е. моменту резонанса СУ - в} р соответствуют значения амплитуды ± f,, .

Если импульсный датчик расположен в точке 5 по окружности ( см. фиг. 3), то в момент резонанса амплитуда А « О (кривая 6 на фиг.4).

Таким образом, для определения частоты колебаний лопатки необходимо:

при прохождении резонансного режима измерить максимальные значения временных интервалов, характеризующих перемещение конца лопатки при различных положениях импульсного датчика, расположенного на корпусе по окружности в плоскости, перпендикулярной к оси турбомашины;

зафиксировать положения датчиков, при которых достигаются экстремальные значения временных интервалов;

измерить частоту вращения ротора, соответствукмцую этим экстремальным значениям;

определить число источников возмущения (кратности), при этом следует иметь ввиду, что по окружности колеса укладывается целое, количество волн (см. фиг. 3).

Произведение среднего значения измеренной частоты вращения на величину кратности дает искомую величину частоты резонансных колебаний.

Таким образом, повышается точностьизмерения частоты резонансных колебаний, так как она определяется точностью измерения скорости вращения ротора.

Формула изобретения

Способ испытания турбомашины по авт. св. 735948, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения резонансной частоты колебания лопаток, в момент фиксации импульсного датчика измеряют частоту вргицения ротора Турбомашины, а частоту резонансных колебаний определяют как произведение среднего значения измеренных частот вращения на число источников возмущающей силы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 735948, кл. G 01 М 15/00, 26.01.1976.

0tfi.f

/ /

Г