Устройство для измерения статических моментов лопаток турбомашин

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 51) 4 6 01 М 1,2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ние Лени 6 ьедых ло В. Л. Романо.8) ьство ССС /12, 1968.ство СССР 1/12, 1985 4:ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К А ВТОРСКОМ,1/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Производственнос оградский завод турбинним. 50-летия СССР(57) Изобретение относится к измеритель. ной технике и машиюстросцию. Цель цзобретснця - повышение точности ц быстродействия за счет замены гирсвой компенсации электрической. Компенсация осуществляется измерительным комценс ггором 7, соленоид 19 которого через усцлцгсль 21 связан с измерительным црсобразоцателсм 20. Сигнал с второго выхода усилителя 2 через аналого-цифровой преобразователь 22, циклический счетчик 32 и коммутатор 33 подключает блок 27 диапазонцого уравцовсгццвация к секционцому соленоиду 26, осуществляющему дополнительную ко.нюцсаццю.ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для измерения статицеских моментов рабочих лопаток роторов турбомашин.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия за счет замены гиревой компенсации электрической,На цертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит коромысло 1 с переходником 2 для установки лопатки 3 турбомашины и призмой 4 для контрольных грузов, основание 5 для установки коромыслапосредством призматической опоры 6 и опорной призмы 7, установленные на коромыслеконтрольный валик 8, вторая призма 9 с подвеской 10 и набором гирь 1 и уравновешивающий груз2, установленный с возможностью фиксации, отсчетная линейка 13, рычаг 14, связанный с коромыслом 1 серьгой 15 и установленный на основании 5 посредством третьей призмы 16, измерительный компенсатор 17, выполненный в виде постоянного магнита 18, закрепленного на основании 5 и связанного с рыцагом 14 соленоида 19, последовательно соединенные измерительный преобразователь 20, связанный с рыцагом 14 и основанием 5, усилитель 21, связанный с соленоидом 9, аналого-цифровой преобразователь 22 АЦП), цифровой интегратор 23, арифметический блок 24 и цифровой индикатор 25, уравновешивающий компенсатор, выполнен. ный в виде связанного с рычагом 14 секционного соленоида 26 на постоянном магните 18, блок 27 диапазонного уравновешивания, выполненный в виде набора 28 регулируемых резисторов, набора 29 ключей, соединенной с последним схемы 30 управления ключами и прецизионного стабилизатора 31 тока, соединенного через наборы 28 и 29 регулируемых резисторов и ключей с секционным соленоидом 26, последовательно соединенные циклический счетчик 32, прямой и обратный входы которого соединены соответственно с выходами перегрузки и сброса АЦП 22, а второй выход - с вторым входом арифметического блока 24, и коммутатор 33, выход которого соединен с входом схемы 30 управления ключами, блок 34 управления и ручной переключатель 35, соединенные соогветственно с вторым и третьим входами коммутатора, и регулируемый ограничитель36.Устройство для измерения статических моментов лопаток турбомашин работает следующим образом,Переходник 2 устанавливается на расчетный размер А по отсчетной линейке 13, передвижением уравновешивающего груза2 уравновешивают систему коромысла 1 с рычагом 14, на блоке 34 управления включена кнопка Измерения, на цифровом индикаторе 25 нулевое показание. Затемосуществляют юстировку цены деления цифро 5 1 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 вого индикатора 25, для чего на коромысло 1 устанавливают контрольный валик 8 известной массы и по значению создаваемого им момента устанавливают показания цифрового индикатора 25.Осуществляют окончательную точную установку переходника 2 весовым способом.Юстировку диапазонов уравновешивания осуществляют следующим образом.Включают в блоке 34 управления кнопку Калибровка, при этом коммутатор 33 подключают к схеме 30 управления клкгцами ручкой ручного переключателя 35 диапазонов, который устанавливается в положе ние, соответствующее диапазону уравновешивания. На подвеске 10 с помощью гирь 11 создается эталонный момент, равный соответствующему диапазону уравновешивания, при этом к прецизионному стабилизатору 31 тока подключается соответствующая секция секционного соленоида 26 и протекающий по ней ток уравновешивает эталонный момент, создаваемый гирями 1.Величина неуравновешивания определяется по цифровому индикатору 25, которая доводится до нулевых показателей измерений сопротивления соответствующего регулируемого резистора из набора 28. Таким способом юстируют каждый диапазон уравновешивания.Для измерения статического момента лопаток включается в блоке 34 управления кнопка Измерение, при этом коммутатор 33 подключает циклический счетчик 32 к схеме 30 управления ключами, измеряемая лопатка 3 массой Р устанавливается в переходник 2 и под воздействием момета Мизм=К Р коромысло 1 и рычаг 14 отключаются от положения рановесия до ограничителя 36 на угол ЛР, при этом на выходе измерительного преобразователя 20 появляется сигнал Ъ, пропорциональный углу отключения рычага 14, поступающий в усилитель 21. Усилитель 2 вырабатывает компенсационный ток 1 к, поступающий в измерительный соленоид 19, магнитное поле которого, взаимодействуя с полем постоянного магнита 18, создает усилие, компенсирующее отклонение рычага 14, и вырабатывает сигнал для аналого-цифрового преобразователя 22.Если измеряемый момент не превышает рабочий диапазон точного уравновешивания измерительным соленоидом 19, то с аналого-цифрового преобразователя 22 через цифровой интегратор 23 и арифметический блок 24 снимается на цифровой индикатор 25 сигнал, эквивалентный моменту.Значение измеряемого момента регулируется младшими декадами цифрового индикатора 25.Если знацение измеряемого момента превышает рабоций диапазон точного уравновешивания, то на вЫходе аналого-цифрового преобразователя 22 появляется сигнал14204 20 25 30 форму.га изобретения 3перегрузки П, при этом циклицеский счетчик 32 переводится в оцередное, большее на единицу состояние, т.е. из нулевого исходного положения переходит в состояние, при котором в старшие разряды записывается 1, при этом по сигналу с циклического счетчика 32 схема 30 управления ключами подключает в блоке 27 диапазон- ного уравновешивания к прецизионному стабилизатору 31 тока первую секцию секционного соленоида 26, который создает уравновешивающий момент первого диапазона уравновешивания. Пои этом измерительный соленоид 19 уравновешивает разницу между измеряемым моментом и моментом первого диапазона уравновешивания и если она окажется большедиапазона точного уравновешивания, то на выходе аналогоцифрового преобразователя будет опять перегруз П и циклический счетчик 32 перейдет в очередное состояние, большее на единицу, при этом подключится следующая секция секционного соленоида 26 к прецизионному стабилизатору 31 тока и урав новешивающий момент увеличится на ступень диапазонного уравновешивания. Таким образом, включение ступеней диапазонного уравновешивания происходит автоматически, практически мгновенно, до тех пор пока не исчезнет перегруз П на выходе аналого-цифрового преобразователя 22, что означает, что разница между измеряемым моментом и уравновешивающим меньше диапазона точного уравновешивания,В арифметический блок 24 с выхода аналого-цифрового преобразователя 22 через цифровой интегратор 23 поступает сигнал, равный остаточному дисбалансу, нескомпенсированному уравновешивающим моментом, а с циклического счетчика 32 поступает код старших разрядов, равный диапазону уравновешивания и на выходе арифметического блока 24 на цифровом индикаторе 25 отображается истинное значение измеряемого момента.Если на границе диапазонного уравновешивания величина уравновешивания превышает рабочий диапазон точного уравновешивания, то на выходе аналого-цифрового преобразователя формируется сигнал- , который переключает циклический счетчик 32 в режим вычитания, при этом циклицеский счетчик 32 переводится в положение, меньше на единицу, одновременно происходит подключение секций секционного соленоида с меньшим пределом уравновешивания. Уменьшение старших разрядов счетчика 32 происходит при одновременном подключении секций соленоида 26 с меньшим пределом уравновешивания доисчезновения с аналого-цифрового преобразователя 22 сигнала- , Поэтому при снятии измеряемой лопатки 3 с переходника 2 устройство автоматически возвращается в исходное состояние, поскольку на выходе аналого-цифрового 15 35 40 45 50 55 17преобразователя 22 появлятся устойчивый сигналви циклический счетчик 32 подает сигналы на схему 30 управления ключами о последовательном отключении всех секций секционного соленоида 26 от прецизионного стабилизатора 31 тока, после чего система коромысла 1 с рычагом 14 риходит в равновесие, т.е. на цифровом идикаторе 25 нулевые показания и устройство готово к следующему измерению. При исчезновении на выходе аналого-цифрового преобразователя сигнала перегруз П добавления 1 в циклический счетчик 32 прекращается.Если при этом произойдет перекомпенсация, например, на границе диапазонов уравновешивания и диапазона точного уравновешивания, на выходе аналого-цифрового пр- образователя 22 возникает сигнал- -, который вернет через циклицеский сцтцик 32 и схему 30 управлеия ключами систему диапазонного уравновешивания в оложепие ниже на одну ступень.По исчезновении на выходе аналого.цифрового преобразователя 22 сигналови П в старших разрядах циклического счетчика 32 будет зафиксирован код, пропорциональйый номинальному значению уравновешивания момента на нижней границе данного диапазона,Например, при измерении статическогомомента больше 400000 гсм, но меньше 500000 гсм в циклическом счетчике 32 и старших разрядах фиксируется , а к прецизионному стабилизатору 31 тока подключена четвертая секция секционного уравновешивающего соленоида 26, оставшуюся разницу в силовом воздействии измеряемого момента компенсирует система точного уравновешивания с соленоидом 19, цифровое знаценис кода которого оцифрованно аналого-цифровым преобразователем 22 и осредненное цифровым интегратором 23 поступает в арифметический блок 24, где алгебраицески суммируется с кодом старших разрядов циклического счетчика 32, в результате на цифровой индикатор поступает число, отображающее действительное значение измеряемого момента. Устройство для измерения статических моментов лопаток турбомашин, содержащес коромысло спереходником для установки лопаток, измерительный компенсатор, соединенный с соленоидом последнего рычаг, связанный с коромыслом, цифровой индикатор и последовательно соединенные усилитель и аналого-цифровой преобразователь, от.шчающееся тем, цто, с целью повышеия точности и быстродействия, оно снабжено уравновешивающим компенсатором, секционный соленоид которого соединен с рычагом, блоком диапазоного уравновеп;вания, вы.1420417 с.оставитсль Ю. КругловРедактор Л. 3,олинич Гскред И. Верее Корректор С) Кравцов),Заказ 4320145 15 раж 847 11 одпнсносВНИИПИ Гос) дарственного ком итета СС,СР по делам изобретений и открытий1 3035, Москва, Ж - -,)5, Раушская наб., д. 4/5Произволственноч)олиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пол нс ппым и Виде набора регулируемых )езистсОВ, пабо 1)а клк)чсв, соед)1 нсиной с ними схсмы управления ключами и прецизпоп)н)го стабилпза гора тока, соединен.)ого черс з клк)чи и регулируемые рези горы с сскцпонпым соленоидом уравнове)пи)- щего компспсатора, последовательно спдипенными цифровым интегратором, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, и арифметическим блоком, ;Выход которого соединен с цифровым ин. дикатором, циклическим счетчиком, прямой и обратный входы которого соединены соотВетственно с выходами перегрузки и сброса аналого-цифрового преобразователя, а выходс вторым входом арифметического блока, блоком управления, ручным переключателем диапазонов и коммутатором, входы которого соединены с выходами блока управления, ручного переключателя диапазонов и циклического счетчика, а выход - со схе мой управления ключами.