Способ определения силы трения в демпфере лопатки турбины

СОЮЗ СОВЕТСНИХСВИМВЮВНЕСНИИРЕСПУБЛИН 0% (1) зсЮ С 01 й 1902 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТВ Ав ЮРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЗНРЫТИЙ(71) Рижский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫТРЕНИЯ В ДЕМПФЕРЕ ЛОПАТКИ ТУРБИНЫ,заключающийся в том, что возбуждаетрезонансные изгибные колебания лопатки, воздействуя на нее возмущающей силой, и регистрируют параметрколебаний, по которому определяютсилу трения, о т л и ч а ю щ и й с.,ятем, что, с целью повышения его точности.и эффективности, возбуждают резонансные колебания по первой форме,измеряют амплитуды гармоник ускорения свободного конца лопатки, соответствующие частотам первой и второй собственных форм изгибных колебаний лопатки, увеличивают во времени возмущающую силу до величины, соответствующей максимальному, значению отношения амплитуд по первой и второй частотам собственных форм изгибных колебаний лопатки, а силу трения Г определяют выражением где А- А " - соответственно амплиту- О12 ЦЭ ды гармоник ускорения свободного конца лопат-. ки, соответствующие первой и второй частотам; Р - значение возмущающей 3 силы, которой соответствует максимальное знай (л,чение (А/АЙекль , К - коэффициент уравненияФ% регрессии, зависящей от Я упругомассовых и диссипативных параметров ло.патки,1 1130775 2Изобретение относится к способамопределения силы трения в демпферелопатки турбины.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту 5к изобретению является способ определения силы трения в демпфере лопаткитурбины, заключающийся в том, чтовозбуждают резонансные изгибные колебания лопатки, воздействуя на нее 10возмущающей силой, и регистрируют параметр колебаний, по которому определяют силу трения 111Недостатком известного способаявляется недостаточная точность и 15эффективность определения силы трения в демпфере лопатки турбины, чтообусловлено влиянием на результатыопределения внутреннего трения вматериале лопатки.Целью изобретения является повышение точности и эффективностиопределения силы трения в демпферелопатки турбины.Указанная цель достигается тем, 25что согласно способу определения силы трения в демпфере лопатки турбины, заключающемуся в том, чтовозбуждают резонансные иэгибныеколебания лопатки воздействуя нанее возмущающей силой, и регистрируют параметр колебаний, по которому огределяют силу трения, возбуждают резонансные колебания по первой Форме, измеряют амплитуды гармо- З35ник ускорения свободного конца лопатки, соответствуннцие частотампервой и второй собственных формизгибных колебаний лопатки, увеличивают вовремени возмущающую ,силудо величины, соответствующей максимальному значению отношения амплитуд по первой и второй частотамсобственных форм изгибных колебанийлопатки, а силу трения Г определяют 45выражением,20 приведенного вьппе выражения,Г = (А/АКР,)1)е 1где А, А"в " соответственно амплитуды гармоник ускорения" 50свободного концалопатки, соответствую-щие первой и второйчастотам;Р - значение возмущающейсилы, которой соответствует максимальноезначение (А/АД; К - коэффициент уравнейиярегрессии, зависящейот упругомассовых идиссипативных параметров лопатки,На фиг.1 представлено устройство для осуществления способа определения силы трения в демпфере лопатки турбины; на фиг,2 - результаты определения силы трения в демпфере лопатки.Устройство содержит жестко закрепленную лопатку 1 турбины, демпфер 2 трения (сухого), электромагнитный узел 3 для возбуждения колебаний, управляемый генератором 4, амперметр 5 регистрации амплитуды возмущающей силы Р з 1 п 9 по силе тока, датчик б, закрепленный на конце лопатки 1 и регистрирующий колебания лопатки, анализатор 7 спектра.Способ осуществляется следующим образом.При помощи генератора 4, амперметра 5 и электромагнитного узла Э возбуждают резонансные изгибные колебания лопатки 1, воздействуя на нее возмущающей силой, и регистрируют параметр колебаний, по которому определяют силу трения. Возбуждают резонансные колебания по первой форме с частотой У, , измеряютО) (1амплитуды А" и А" гармоник ускоре 3ния свободного конца лопатки 1, соответствующие Частотам первой я:Ь 1 и второй Я собственных форм изгибйных колебаний лопатки, увеличивают во времени возмущающую силу до величины Р, соответствующей максимальному значению отношения амплитуд по первой и второй частотам собственных форм изгибных колебаний лопатки 1, а силу трения определяют из Пример осуществления способа определения силы трения в демпфере, лопатки турбины, Лопатка турбины имеет. следующие размеры: длина 2 = 480 мм, ширина на свободном конце 50 мм, ширина в сечении жесткого закрепления в диске 80 мм. Материал лопатки - хромистая нержавеющая сталь. Отношение частоты второй собственной формы изгибных колебаний лопатки к частоте первой собственной формы изгибных колебаний составляет И /Ы =5.В сечении лопатки 96 мм от закрепле1130 оставитель В.Данилоехред А.Бабинец Редактор Г.Волко орректор С.Шекмар каэ 9602/31 комитета СССРи открытийаушская наб одписно 4/ иал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная,3ния в диске расположен демпфер сухого трения. В качестве датчика 6 используют датчик марки КД, связанный с анализаторами спектра марки С 4-48.5Для того, чтобы изменение амплитуды колебаний лопатки 1 в процессе колебаний не влияло на величину возбуждающей силы Р 51 п Й 1, зазоры между сердечниками электромагнитного 1 О узла 3 для возбуждения колебаний и лопаткой 1 выбирают на порядок больше амплитуд колебаний свободного конца лопатки 1.Плавно увеличивают амплитуду воз мущающей силы Р и добиваются максимума (А)А)(фиг.2). С помощью анализатора 7 спектра из-,И), 111 меряют значение максимума (А/А ), 1ф 1 Тираж 82 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, 775 4,а соответствующее ему значениеамплитуды Р возмущающей силы замеряют с помощью амперметра. 5. Величину силы тренияв демпфере лопатки тур." бины определяют по полученным значениям Р и А А - используя приЙ О 1веденную вьппе формулу. В частности, для предлагаемой лопатки турбины было получено Р = 9,7 Н, (АрА 1 ) 6,39При помощи моделирования для предлагаемой лопатки было определено К = 9,08. По формуле получено Г = 34,4 Н.Положительный эффект обусловлен повышением точности и эффективности определения силы трения в демпфере сухого трения лопатки турбины, что связано с выделением влияния внутреннего трения в материале,