Устройство для измерения статических моментов лопаток турбомашин

.801456795 А 1 51 4 О 01 М 1/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ схемататических же представле для измерения На чер устройств моментовУстройзоприемный. рычага 1 исследуемой для регу- балансчтво содержит гру олненныи в виде) и замка 2 для двух гаек 4 и 5 вствительности и нцевой призмы б р установленной на(коромыслолопатки 3, лировки чу опорноиподушке ровки, к призмы 7(53) 620.1.05.531.24(088.8) (56) Весовой прибор ВПТЛ. Информационная карта В 587477, М ЦННИИТЭИПриборостроения, 1970.Прибор для измерения статического момента ГКТЛОООП. Информацион- ная карта М 427342, М.: ЦНИИТЭИПриборостроения, 1979Авторское свидетельство СССР В 859824, кл. О 01 8 1/29, 1980,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МОМЕНТОВ ЛОПАТОК ТУРБОМАЗНИН(57) Изобретение относится к испытаИзобретение относится к испытат тельной технике и может быть использовано для балансировки роторов турбомашин с лопатками.и другими аналогичными узлами, имеющими вращение относительно заданной оси.Целью изобретения является повьппение точности и быстродействия засчет исключения остаточной силовой и угловой неуравновешенности коромысел,тельной технике и может быть использовано для балансировки роторов тур.бомашин с лопатками. Цель изобретения - повьппение точности и быстродействия за счет исключения остаточнойсиловои и угловой неуравновешенностикоромысел, Устройство содержит грузоприемный и измерительный рычаги,электронную схему уравновешивания рычагов и отсчетный прибор, Электронная схема выпалнена в виде последовательно соединенных преобразователянекомпенсации, блока регулировки модуля и фазы, блока электронного интегрирования, усилителя мощности иэлектромагнитного компенсатора, Быстродействие - быстрое успокоениесистемы и точность сведения к нулюсиловой и угловой неуравновешенности -достигается за счет регулировки моду .ля и фазы и интегрирования сигналав цепи компенсации. 1 ил.14567 10 15 20 25 30 35 40 45 8, причем замок 2 выполнен с возможностью перемещения на расстояние Нвдоль длины рыча а 1 с помощью подачи 9 и имеет Ч-образный паз 10для градуировочного валика (груза)11 и концевую призму 12 для тяги 13со съемными гирями 14, подушка 8 установлена на неподвижном основании15, расстояние от центра масс (точка С) испытуемой лопатки 3 до опорной призмы 7 равно В, а длина плечарычага 1 между призмами 6 иравна3.1, измерительный рычаг 16, взаимодействующий с грузопрнемным рычагом через тягу 17, преобразователь некомпенсации, выполненный в виде последовательно соединенных датчика 18,взаимодействующего с измерительнымрычагом через флажок 19, усилителя 20 высокой частоты и фазочувствительного демодулятора 21 и генератора22, подключенного к фазочуветвительному демодулятору 21 и датчику 18,последовательно соединенные блок 23 регулировки модуля и фазы, вход кото. рого соединен с выходом фазочувстви" тельного демодулятора, блок 24 электрического интегрирования, усилитель 25 мощности и электромагнитный компенсатор 26, взаимодействующий с приемным рычагом, и опорный перемен- ный резистор 27, соединяющий второй вход электромагнитного компенсатора 26 со вторым выходом усилителя 25 мощности и средней точкой подключенный к отсчетному .прибору 28.Для взаимодействия с тягой 17 на измерительном рычаге 16 установлена призма 29, а для установки на основании - призма 30, Измерительный рычаг 16 снабжен регулятором 31 нувствительности, регулируемыми Ч-образны ми пазами 32 для встроенных съемныхгирь 33 и упорами-ограничителями34 угла отклонения 6 Ч,Длины плеч рычага 16 и расстояния между опорнои призмой 30 и, соответственно, призмой 29, центром пазов 32 и центром компенсатора 26 равны С э -Г э -КТолкатели 35 с направляющими стержнями 36 и электромагнитными защелками 37 поднимаются и опускаются в направляющих 38 с помощью ролика 39 и кулачка-эксцентрика 40, .вращаемого электроприводом 41 а концевыми выключателями 42 и электроконтактнымдатчиком 43 углового положения. 954Блок 23 регулировки модуля и фазывыполнен в виде первого операционногоусилителя 44 постоянного тока (УПТ),охваченного цепочкой отрицательнойобратной связи (ООС), состоящей изрегулируемых резистора (Нос) 45 и конденсатора (Сос) 46.Блок 24 электрического интегрирования выполнен в виде второго операционного усилителя 47, охваченногоцепочкой ООС, состоящей из переключателя 48 и набора конденсаторов (С, )49. Первый УПТ 44 вместе с цепочкойООС образует корректирующую системус двойной регулировкой коэффициентапередачи по модулю К и по фазе Ч, авторой операционный усилитель 47 вместе с цепочкой ООС образует электрикческий интегратор с передаточнойфункцией К 2 ЯЧЖ, где К - масштабный коэффициент, ЬЧ - входной сигналблока электрического интегрирования.Шкала 52 отсчетного цифрового прибора 28 проградуирована в единицахмомента, причем "старшие" декады 53подключены к входу Я, к электроконттактному датчику 43 углового положения, а "младшие" декады 54 по сигналуБ к опорному резистору 27,Устройство работает следующим образом.Исследуемую лопатку 3 устанавливают в замок 2 грузоприемного рычага1, перемещают замок 2 вместе с лопаткой 3 с помощью подачи 9 на заданноеноминальное значение Н и уравновешивают с помощью гайки 5. Необхбдимочтобы номинальное расстояние В центра масс (точка .С) лопатки 3 отоси вращения в турбомашине соответствовало расстоянию точки С до призмы7. Далее, в результате силового воздействия моментного веса М=Р"Н, гдеР - вес лопатки, грузоприемный рычаг1 поворачивается по часовой стрелке.При этом угловое отклонение рычага 1передается через тягу 17 на измерительный рычаг 16, угловое отклонение последнего на угол йЧ (против часовойстрелки) измеряется преобразователем некомпенсации, входной сигналйЧ усиливается в УВЧ 20 и демодулируется в ФЧД 21, Полученный на выходе электрический сигнал К, подаютна блок 23 регулировки модуля и фазы,после чего, с учетом вносимой исслЬдуемой лопаткой 3 инерционности (момента инерции и массы), регулируют5 14путем изменения и настройки резистора Ко 45 и конденсатора Сос 46 модуль К и Фазувыходного сигналабЧ УНТ 44 до тех пор, пока не наступает прекращение вынужденных колебаний системы автоматического силовогоуравновешивания,Далее электрический сигнал подаютна блок 24 электрического интегрирования, который его интегрирует вовремени Ч= КдГ ЯЧЖ, причем подборвремени интегрирования производитсяпереключением положений переключателя48 и включением конденсатора 49.Процесс интегрирования производится до тех пор, пока усиленный по мощности сигнал в виде тока 1, посту". ьпающий в катппку 50 электромагнитноно компенсатора 26, не произведетполное силовое и угловое уравновешивание рычагов 1 и 16, когда ЬЧ = О,При необходимости измерения больших статических моментных весов М из-мерительного рычага 16 снимают необходимое количество гирь 33 путемвключения электропривода 41 и опускания толкателей 35, а также измеренияпоказаний Б электроконтактного датчика 43 углового положения, поступающих на "старшие" декады 53 шкалы 52отсчетного цифрового прибора 28,На "младшие" декады 54 шкалы 52от счетного цифрового прибора 28 подают сигнал Б с опорного резистора27, пропорциональный неуравновешеннойгирями 33 части моментного веса ЬМ.Уравнение моментов сил, действующих на грузоприемный рычаг 1, равноМ=Р В= 8 - 3.,пп.+,1 1 11)3-/ 3.л11 д р В= я - 1 ш + - 3- к --- (1)Чол3.,ъ ", - 3. Воя. где М - измеряемый момент-вес лопатки 3;Р - вес лопатки 3;В - расстояние от опорной призмы7 до центра масс лопатки 3;1,и 1 - расстояние между концевымипризмами 6 и 29 и соответственно опорными призмами 7 и 56795 6 3 и 1 - плечи действия веса гирь 33 и электромагнитной силы компенсатора 26; масштабный коэффициент ком 5 пенсатора 26; 1 - компенсационный ток; Ч ц - напряжение, снимаемое с опорного резистора 27; 1 О Коп " сопротивление опорного резистора 27, Результирующее значение измеряемого моментного веса определяется по 15 формулам (1) и (2) по показаниям шка-.лы 52 отсчетного цифрового прибора28, проградуированной в единицахмомента,Формула изобретения Устройство для измерения статических моментов лопаток турбомашин,содержащее опору, установленный на25 ней грузоприемный рычаг с замком дляисследуемой лопатки, взаимодействующий с ним измерительный рычаг, свя-.занный с последним электромагнитныйкомпенсатор, преобразователь некомЗО пенсации, выполненный в виде последовательно соедиенных датчика, усилителя высокой частоты и фазочувствительного демодулятора, и генератора,подключенчого к Фазочувствительному35демодулятору и датчику взаимодейсти фвующему с измерительным рычагом, усилитель мощности, выход которого соединен с электромагнитным компенсатором, и отсчетный прибор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности и быстродействия,оно снабжено соединенными последовательно блоком регулировки модуля ифазы, вход которого подключен к выхо 45 ду фаэочувствительного., демодулятора,и блоком электрического интегрирования, выход которого соединен с усилителем мощности, и опорным переменг,ным резистором, соединяющим входэлектромагнитного компенсатора свторым выходом усилителя мощности исредней точкой подключенным к отсчетному прибору,145695 Борови Редактор Г.Волкова КНТ СССР комитет Москва,изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 7544/39 ВНИИПИ Государственно 11303