Способ вибрационного контроля дефектов роторов

(54) СПОСОБ В ЛЯ ДЕФЕКТОВ (57) Изобретени щему контролю пользовано дл (трещин) в рота подобных вращ рушаюыть исфектов других машин,вра орую выго оотоь во вреы. При режден- берегов эт лиз н ыкании возможхволн в но уста 1 е прося при равной ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР.М 1262364, кл. б 01 М 29/04, 1985. ИБРАЦИОННОГО КОНРОТОРОВе относится к неразизделий и может бя обнаружения дерах турбин, валах иающихся элементах Изобретение относится к неразрушающему контролю иэделий и может быть использовано для обнаружения дефектов (трещин) в роторах турбин, валах и других подобных вращающихся элементах машин.Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и упрощение контроля.На чертеже изображена структурная схема устройства для осуществления вибрационного контроля дефектов роторов.Контролируемый ротор 1 установлен в подшипниках 2 и через муфту 3 кинематически связан с приводным электродвигателем 4. Продольные упругие волны регистрируются измерительным преобразователем 5, сигнал с которого через усилитель 6 подается на осциллограф 7 и измеритель 8 вибраций,Вибрационный контроль дефектов роторов осуществляют следующим образом.Контролируемый ротор 1 (см. чертеж) устанавливают горизонтально и с помощью Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и упрощение контроля, Контролируемый ротор устанавливают горизонтально и приводят его во вращательное движение с частотой и которую выбирают в и еделах диапазона 60 в 2 лЯ Е/Р. (с ) . где Е Р соответственно модуль упругости и плотность материала ротора, - длина ротора. Дефектность определяют по возникновению в контролируемом роторе продольных упругих волн, периодичность излучения которых совпадает с частотой его вращения, 1 ил,электродвигателя 4 приводят его тельное движение с частотой в, ко бирают в пределах диапазона60 в- г - 1 (с ),Р Частотой в вращения дефектно ра определяется продолжительност мени смыкания берегов трещин слишком медленном вращении пов ного ротора процесс схлопывания трещины растягивается во времени му смыкание трещины можно счита ким к квазистатическому (безуда Отсутствие же соударений при см трещины практически исключает ность излучения продольных упруги дефектном роторе. Эксперименталь новлено, что стабильное излучен дольных упругих волн начинает частоте вращения в, большей или 60 с (в 60 с ).1677618 Формула изобретения Составитель А, Пчелкин Редактор О. Спесивых. Техред М,Моргентал Корректор А. ОсауленкоЗаказ 3111 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 С другой стороны, увеличение частоты вращения э (сверх значения а = 60 с 1) не может осуществляться беспредельно.Частота вращения со(а значит, и периодичность следования ударных импульсов) 5 должна быть такой, чтобы в промежутке времени Т между двумя последовательными соударениями берегов трещины (Т = 2 к/а - период вращения) излученная упругая волна успела бы распространиться на расстоя ние, равное длиневала. В противном случае станет возможным наложение и взаимное подавление последовательно излучаемых волн. Следовательно, период Т вращения вала должен быть больше (или 15 равен) времени 1 распространения волны вдоль контролируемого ротора (Т =1), УчитываяТ=2 Фв и 1.=/а=%, после неслож .Е 20 ных преобразований получим неравенство2 л /-к -в- Г- у -, где а - скорость распростраРнения волны; Е, Р - соответственно модуль упругости и плотность материала ротора. 25При этом с помощью осциллографа 7 и измерителя 8 вибраций, сигнал на которые поступает от измерительного.преобразователя 5 через усилитель 6, устанавливают факт наличия или отсутствия продольных 30 упругих волн в контролируемом роторе 1, периодичность излучения которых совпадает с частотой его вращения.В случае контроля неповрежденного ротора продольные упругие волны не излуча ются. Способ работоспособен на любой частоте внутри упомянутого диапазона, поэтому вибрационный контроль может осуществляться и на рабочей частоте вращения ротора, непосредственно в эксплуатационном режиме диагностируемой машины, Отмеченные обстоятельства существенно расширяют эксплуатационные возможности способа.Применение изобретения позволяет существенно уменьшить стоимость проведения вибрацион ного контроля. Это обусловлено тем, что контроль может осуществляться непосредственно в процессе эксплуатации машины, без ее выключения из производственного процесса, В результате отпадает необходимость разработки и создания специальных испытательных машин, из оснащения устройствами для преобразования частоты вращения ротора,Способ вибрационного контроля дефектов роторов, заключающийся в том, что ось контролируемого ротора устанавливают горизонтально, вращают его и регистрируют продольные колебания ротора, по которым судят о наличии дефекта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей и упрощения контроля, частоту а вращения ротора выбирают из соотношения 60 (с )а- Г - Р- с, где Е, р - соот 2 лРветственно модуль упругости и плотность материала ротора,- его длина, а наличие дефекта определяют по возникновению продольных колебаний, периодичность излучения которых совпадает с частотой вращения контролируемого ротора.