Способ обнаружения автоколебаний рабочего колеса осевой турбомашины в рабочих условиях

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ои 974184 61) Дополнитель сеид Заявлено 31.10 0 (21) 3008062(51)М. Кл.С О 1 М 9/00 рисоелииеиием вки суаарстмееый кеи СССР(54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ АВТОКОЛЕБАНИЙ РАБОЧЕГО КОЛЕСА ОСЕВОЙ ТУРБОМАШИНЫ В РАБОЧИХ УСЛОВИЯХолебаний ло го распределения амплитудных паток в ряд Фурье, а момент ний фиксируют при наличии в токолеба. пектре гармодной из часеского сиги отя бы на елен адеж Изобретение относится к турбомашиностроению, в частности к турбомашинам с осевымкомпрессором, и может быть использованопри их прочностной и аэродинамической доводке,Известен способ обнаружения автоколебаний рабочего колеса осевой турбомашиныв рабочих условиях с помощью установленного неподвижно относительно статора турбомашины датчика пульсаций потока путем выявления в его спектре гармонического сиг-нала на частоте не кратной частоте врашения колеса 1.Данный способ трудоемок и ен.Цель изобретения - понижение трудоемкости и повышение надежности.Цель достигается тем, что согласно способу обнаружения автоколебаний рабочегоколеса осевой турбомашины в рабочих усло.виях предварительно с помощью датчиков,установленных на рабочих лопатках колеса,определяют частоты собственных колебанийколеса и соответствуюшие этим частотам номера основных гармоник разложения окружно-,тот, равных сумме частоты собственных колбаняй и частоты вращения колеса, умноженной на номер основной гармоники.Способ осуществляется в следующей последовательности. Предварительно экспериментальным путем в лабораторных условиях иссле.1 Одуют частоты и формы собственных колеба.ний данного экземпляра.или аналогичноготипа рабочего колеса.Соответственно каждой частоте собственных колебаний 1,;определяют окружное распределение амплитуд колебаний рабочих лола.ток, характеризующее каждую форму собственных колебаний - стоячую волну, где 1порядковый номер формы собственных колебаний. Это распределение амплитуд, являющееся функцией угловой координаты (номе.ра лопатки), представляют в виде конечногоряда Фурье и определяют номер К; осноВ.ной гармоники полученного ряда, Как пра.Заказ 8 б 83/58 Тираж 887 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 3 974 вилозаранее редко бывает известно, по ка. кой из форм и соответственно частот Е; мо. гут возникнуть автоколебания. Поэтому обнаружение автоколебаний рабочего колеса компрессора как поиск момента возникновения вперед бегущей волны деформации проводят применительно к каждой из частоти номеру Косновной гармоники разложения формы собственных колебаний. А именно, решают задачу обнаружения момен. та выделения из шумов в сигнале неподвижного датчика пульсаций потока гармонического колебания хотя бы на одной из частот, описываемых выражением К, = Р К ХР1 Для этого в рабочих условиях измеряютчастоту вращения колеса турбомашиныКроме того, на режимах работы, где автоколебания заведомо отсутствуют, измеряют уровень случайного шума в сигнале пульсацийна частотах, описываемых выражением1.=1+ККР,а в процессе изменения режима заботы йа этих частотах непрерывно конт.ролируют сигнал пульсаций, При вьщелениифф - ф гармонического колебания хотя бы на оцной:.йз описываемых суммарных частот изме.ряют частоту выделенного гармоническогоколебания, при наличии которого делают вывод о возникновении автоколебаний рабочегоколеса компрессора по соответствующей частоте и форме колебаний. Предложенный способ позволяет обнаружить автоколебания в темпе эксперимента при проведении натурных испытаний турбомашины, Иадежпая диагностика может быть проведена на базе единичных испытаний, без проведе 184ния дополнительных экспериментов. Это позволяет сэкономить ресурс, сократить времяпроведения эксперимента, снизить затратына эксперимент и, в конечном итоге, повы.сить надежность работы турбомашины приэксплуатации. Формул а изо брет ения 16Способ обнаружения автоколебаний рабочегоколеса осевой турбомашины в рабочих условиях с помощью установленного неподвижно отйосительно статора турбомашины датчика 1 пульсаций потока путем выявления в егоспектре гармонического сигнала на частоте, не кратной частоте вращения колеса, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения надежности, предварительно с помощью датчиков, установленных на рабочих лопатках колеса, определяют частоты собственных колебаний колеса и соответствующие этим частотам номера осноцных гармоник разложения окружногораспределения амплитуд колебаний лопатокв ряд Фурье, а момент автоколебаний фиксируют при наличии в спектре гармоническогосигнала хотя бы на одной из частот, равныхсумме частоты собственных колебаний и частоты вращения колеса, умноженной на номеросновной гармоники.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, КпгМоге А., 01 с 1 ез 1. Яуптпекся о 1 Вас 1 еРиттег шЬгатогу Раттегпь цзп 9 Ятатопагу 35Огапядпсегз. Ап АЗМЕ РиЬПсатюп М 78 - 67 -160.