Способ определения коэффициента демпфирования системы ротор корпус

: Изобретентельной техниопределенияния системы метора.Целью изо ффицивыйстоты, щения э по ли- пфиротывают00- к оэ - рвl 2 2в/ ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Опытное конструкторское бюро "Рага"(5 б) 1, Авторское свидетельство СССРМ 911170, кл. 6 01 М 17/04, 6 01 Н 11/О1982.2, Авторское свидетельство СССРМ 1411599, кл. 6 01 М 7/02, 1986.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФЦИЕНТА ДЕМПФИРОВАНИЯ СИСТЕМРОТОР-КОРПУС ие относится к виброизмер е, в частности к способ оэффициента демпфиров жопорный ротор-корпус ст бретения является снижение трудоемкости определения коэффициента демпфирования системы ротор-корпус.Указанная цель достигается тем, что в . способе определения коэффициента демпфирования системы ротор-корпус, по которому сначала дважды возбуждают свободные колебания системы сбрасыванием пробного груза с двух различных высот на опору ротора, измеряют в каждом случае период свободных колебаний и находят среднепропорциональное значение Мпэ, соответствующих частот свободных колебаний а затем возбуждают вынужденные колебания системы путем вращения ротора с увеличивающейся частотой ро, фиксируют частоту рв вращения ротора, при которой амплиту, 1798636 А 1 2Щ Использование: определение демпфирующих свойств роторных систем. Сущность: коэффициент демпфирования системы ротор-корпус рассчитываютпо измеренным частотам свободных колебаний системы, возбуждаемых сбрасываниеМ пробного груза с двух различных высот на опору ротора, и частоты вращения ротора, при которой возбуждаются вынужденные колебания с максимальной амплитудой. Возбуждение вынужденных колебаний на. чинают с частоты, равной среднепропорциональному значению предварительно измеренных частот свободных колебаний, Частоту вращения ротора увеличивают непрерывно, по линейному закону 1 ил. да колебаний системы максимальна величинам Ьэ и рв рассчитывают коэ ентдемпфирования, возбуждение денных колебаний начинают с ча равной Ьэ, увеличение частоты вра ротора осуществляют непрерывно, нейному закону, а коэффициент дем вания п системы ротор-корпус рассчи по формуле: На чертеже изображена структурная схема устройства для осуществления спосо. ба, включающего в себя опоры 2, в которых вращается ротор 1, связанный системой редукторов 4 с приводным устройством 3, виброизмерительные преобразователи 5, жестко установленные на корпусе ротора в плоскостях расположения подшипниковых опор, осциллограф 6, соединенный с виброизмерительными преобразователями черезусилитель 7, фазометр 8, связанный с частотомером 10 через преобразователь частоты 9, который связан также с осциллографом 6,Способ осуществляют следующим образом, 5Устанавливают вибропреобразователь 5 в плоскости опоры подшипникового узла ротора 1. Возбуждают свободные затухающие колебания в системе межопорный ротор-корпус статора путем сбрасывания. 10 пробного груза на опору с двух разных высот, По периодам последействия единичных . ударов от сбрасывания пробных грузов определяют среднепропорциоиальиое значение Мпэ соответствующих частот свободных 15 колебаний, Приводят ротор во вращение, непрерывно увеличивая частоту р вращения ротора по линейному закону р = ро + 31, начиная с уровня ро = Ьэ, непрерывно регистрируя осциллографом 6 вибропараметры 20 и частоту р вращения ротора до частотного уровня рп, при котором амплитуда колебаний системы ротор-корпус максимальна. Коэффициент демпфирования п механической системы межопорный ротор-корпус статора оп ределяют по формулеи = - пэ - рвГ 2+р 81(пэ +рщ, г г г.30 Пример реализации способа, Механическая система, на которой проверялась реализация предложенного способа, представляла собой межопорный ротор в виде вала диаметром 40 мм, несущего в средней части рабочее колесо (крыльчэтку) длиной 100 мм. Ротор вращался в шарико. подшипниковых опорах 75-20861 ЕТУ, Расстояние между срединными плоскостями опор 320 мм. Масса ротора в сборе 19 8 кг. Привод ротора осевой, Рассчитанная по методу Рэлея собственная частота М ротора Мр - 1254 рад/с.Ротор динамически балансировался в стендовых условиях и собирался в агрегат,где в качестве приводного устройства использовался электродвигатель постоянного тока ДКГ, связанный системой редукторов с ротором, Для получения регулировки частоты р вращения ротора, включая максимально возможную дляукаэанного приводного устройства, ток в цепи возбуждения выбирался минимальным, а частота р регулировалэсь напряжением в цепи якоря.В качестве первичных виброизмери тельных преобразователей использовались экселерометры ИС-1, жестко крепив.шиеся к корпусу роторной системы в плоскостях расположения подшипниковых опор и ориентированные в трех взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых совпадало с осью вращения ротора, Регистрация вибропараметров при экспериментах проводилась на светолучевом осциллографе К 115, Согласующим устройством между первичными виброизмерительными преобразователями и осциллографомслужил усилитель ИСс фильтрамиИСнэ частотный диапазон 10 - 500 Гц, Частота выходного электрического сигнала с индуктивногр фазометра трансформировалась преобразователем частоты ПЧв унифицированные значения постоянного тока и вводилась в осциллограф, Для визуального контроля сигнал с фазометра трансформировался тем же преобразователем в прямоугольные импульсы напряжения и выводился иа электронно-счетный частотомер Ч 3-32.Способ определения коэффициента де-, мпфирования системы ротор-корпус по предлагаемому техническому решению осуществляют следующим образом,По одной иэ подшипниковых опор роторной системы, собранной в агрегат, выполняют единичный удар в плоскости, нормаль к которой имеет непараллельность с осью вращения не больше 5 ф, 8 процессе удара информацию с акселерометров регистрируют на фотоленте осциллографа; При обработке виброграммы определяют период последействия ударного импульсаПо данным поперечных составляющих виброграмм получены соизмеримые значения периодов последействияударного ускорения 5,4 мс.Экспериментальная собственная частота Ьэ демпфированной роторной системы кпз = 1 163 град/с, что на 7,8 меньше расчетного значения собственной частоты ротора 1 р = 1254 рад/с.В дальнейшем, зная величину собственной частоты 1 пэ демпфированной системы, приводным устройством непрерывно увеличиваютчастоту р вращения ротора, начиная суровня ро = Ьэ, по линейному закону р = ро+ 31, непрерывно регистрируя осциллографом изменяющиеся вибропараметры и частоту вращения ротора. Пройдя область максимальной амплитуды колебаний, уменьшают частоту р вращения ротора до уровня Ьэ, Последнюю операцию выполняют для самоконтроля. Из обработки.виброграмм определяют мгновенную частоту рп 1 вращения ротора, при которой отмечена максимальная амплитуда колебаний роториой системы,Расчетные значения коэффициентов демпфирования и системы ротор-корпус для двух экстремальных случаев виброграмм,1798636 Формула изобретенияСпособ определения коэффициента демпфирования системы ротор-корпус, по которому сначала дважды возбуждают свободные колебания системы сбрасыванием пробного груза с двух различных высот Составитель Н.ДядченкоТехред М.Моргентал Реда кт рректор Т.Вашков Заказ 765 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 10 полученных в идентичных условиях опытным путем, соответственно равны 600 и 577 рад/с.Таким образом, эксперименты подтвердили реализуемость предложенного способа определения коэффициента демпфирования реальных роторных систем.Использование способа позволяет снизить трудоемкость за счет сужения информативного диапазона по частоте, а также позволяет повысить точность воспроизведения режимов динамических испытаний и перейти к автоматизированному исследованию вибраций роторных систем,6на опору ротора, измеряют в каждом случае период свободных. колебаний и находят среднее пропорциональное значение Мэ соответствующих частот свободных колеба ний, а затем возбуждают вынужденныеколебания системы путем вращения ротора с увеличивающейся частотой ро, фиксируют частоту р вращения ротора, при которой амплитуда колебаний системы максималь наи по величинам Мэ и ра рассчитываюткоэффициент демпфирования, О т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости, возбуждение вынужденных колебаний начинают с частоты, равное Ьэ, 15 увеличение частоты вращения ротора осуществляют непрерывно, по линейному закону, а коэффициент и демпфирования рассчитывают по формуле 2 О 4:, -рМ+Р 2 щ вР;, - ,Рщ