Способ измерения амплитуды вибраций лопаток турбомашины неподвижнб1ми датчиками

236826 Союз Соеетских Социалистических РеспубликЗависимое о т. свидетельства М Заявлено 01,11.1966 ( 1052451/26-10)с присоединением заявки М с,л 42 с, 2 ПриоритетОпубликовано 1 ПК О 01 пт Комитет по деламиаобретеиий и открыт.252 (088.8) при Сосете Министре СССРата опубликования описания 6 Т.1 Авторыизобретения И. Е. Заблоцкий, Ю. А. Коростелев Центральный институт авиационногим, П. И. Баранова Л. Б. Свибло оторостроени а я в 1 ггел ОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ ВИБРАЦИЯ ТУРБОМАШИНЫ НЕПОДВИЖНЪМИ ДАТЧИ ТОК И т т- ," СОВ (ь 1 - 1) ,1 д Известен способ измерения амплитуды вибраций лопаток турбомашины неподвижнымидатчиками, например с помощью электроццочучевого устройства Элура для измереи 1 гявибраций лопаток турбомашины или с помощью стробоскопа.Измерение амплитуды вибраций лопаток невозможно в тех случаях, когда частота колебаний равна частоте вращения машины иликратна ей, т. е. в случаях резонансных вибраций, потому что к неподвижному датчикуили вспышке стробоскопа контролируемая лопатка приходит всегда в одной и той же фазеи каткетс 51 нсколсолющейся. Между тем измерение амплитуды резонансных колебаний 15Весыа Важно, так 1 ак ВО многих с;1 ча 51 химе гно эти колебания представляют наибольшую опасность,Описываемый способ состоит в том, что пос 1 епецно изменяют скорость вращения вала и, 20начиная с того момента, когда изменение скорости вращения вызовет перемещение изобра;кения контролируемого объекта, фиксируютзти перемещения при продолжающемся изменении скорости вращения вплоть до момента, 25когда изображение займет первоначальное положение, и затем измеряют расстояние междукрайними зафиксированными положениями,которое принима 1 от за изображение амплитуды резонансных колебаний. 30 Это позволяет измерять амплитуду вибра. иий лопаток,:1 астота которых кратна частоте вращения вала машины.На фиг. 1 показаны развертка корпуса ма 11 Н 1 ны, расположение вдоль нестационарной Возмущающей силы и распределение вдоль исустацовившсгося смещения контролируемого объекта. например лопатки рабочего колеса, вызванного возмущающей силой, в положене, неподвижное отцос 1 ггельно корпуса датч;1 ка; ца фиг. 2 представлены амплитудно- частотные характеристики при различных степенях успокоения; ц а фиг. 3 - фазово-частотные характеристики при тех же степенях успокоения; ца фиг. 4 показана амплитудно-фазоВая характер:1 стика В векторнои форме; на фиг. 5 дано экспериментальное сопоставление измеренных описанным способом амплитуд с измеренными с помощью наклеенных тснзодаг 1 иков напряжениями материала лопато 1 турбомашины.Рассматрива 51 контролируемый объект, на.ример лопатку турбомашицы, как колебательную систему с одной сгепенью свободы и дсмпфированисм, пропорциональным скорости, имеем известное решение уравнения движения:1 С СЧ/1 Ь и Я (1) с:3 Д, К 0 Т 0(1г)")20 п 1. По (2): с с- (6) 55 с 31 (Г = Раз дслш) (260Одорд(1)с 1 3 Сст 1 рп пз),Ц)еСПП псрсм дятчп(0 ч послсдипй пс пятки в дискретные мо Сштериялом, равным пс та Т, ПЕНПП НСПОДБПЖНЬСМ СИРУЕТ ОТКГОПСПИ 51 ЛО- мспты Бремени /, с )ПОДу ОДПОГО Оборо. с: - : ЗП" ГОДОГРафпри очень Дс .О -- с)сцсцис копил лопяткп под дсЙст 3 ИС ЛЗ Ц,7 ИТ,ИО 0 ЗпсЧСПП 5( БОЗ)Ч.П 10 Сс Си/и 3 (Тд ПССК. УСГО- и п я07 ОСПТСЛЬПОС ССиС Пс КОПИЛ 10 пят(п,Л 1 гц Г 1 КО.Сб 1 ип КОИ Ис /ОС д 1 К ( О"ЦОСП 1 (.Л сц 5 );Кр))Сс 5 сс)(. Тс К) С( Од иц с 1и Р С 3 5:;с,п фазы чсж;у 1;озчуи 1 юцсц. сК( П. Л ПОс С)1 и(.ЦО(. ЗИЛСПИС 0ЦОсцт(./1 ОЙ л пгПГ/(ы соотпсСтчст С;Си фЯЗЫ=ГС с -рафик ьрлжспи (8) покс 1;Зли пс (1)ц 7 ( Г 51 СС".С КС ЗЦ ЧСПИИ ЛОГЯРИфз 1 ИЧССКОГО ДСКРС)Ссит, что п пфпг. 2. 1 О Осс Яоспес От;10- )кспы зцсСПП 5 Отпопспп 51 С 70 ть к собсстВепцой частоте, по оси Ордшат -- сдвиг фазы (. При резопяпсс=1 знаяеплтсльобращается Б пуль, что соответствует сдвигу 4. 1 ГПОБепп 1 с Отс Лопсппяс кОН ил,10 пятки д,151 зтик . Сочстов грсмепп соь ,(, - Т) - ., 5 Г;с 1ГОбос;с/10 С иело ОооротОБ.2-рс рсзо:;спык колсоа Пяк =/гс =/г1 Я ОиЕД(.15(СГИ )СС 7 ОМ УСТсцОБКП ДЯТИП;Я, рсгу;шрующсго иа прокождсцпе лоцаткц. от (.д,Пг (1):3 ь Б /г рлз Оольпс, сс( Ггя Окрчжпости между месточ устапоши .тчика и ем :сс 0) ко;)иусс, 1 дс яр.1 ОПП 1:,с БозбчждспоП(СЙ СИЛЬ ДОСТПЯЕ МсчССП.УСс. 1 я фпГ. 1 покязяны рязВерт 1 ся 0 ср с(яОшеГо КО.1 ССО КОРПСЯ, СВ 513 аиид 51 С СОРИ "СО счР- ПОсика Бозоуждяеощеп сп/1 ы Р. сон /, соотзет.СтВ)ЛОЩЕЕ СЧЕЩЕНИЕ ЛС)псТСИ У:, СЧЕЩ(НИЕ ВОСПРЦЦИМаСЧОС ПЕПОДШЖЦЫЧ ДатЧШОЧ. сС- идпо что цячальпа фаза (гяприо)иеиз)ссп.: и зожег;меть,7 юбос:ииЧсппс О 0 ;о 2/ь1) Бскторпой форме (фпг. ) уравцсппс (5)1.)сЖс 1 С и,)ОСК.0 13 ССГОРс " СЛ )51)Ю, ООРЗУОиГЮ С Иси)ЯВГСППСМ ЬЕКТОРс 1 ГОС -.сг, 1.с чол с Ямсне 11 ем скорости Бра испи;с цз)сп(етс 51, сини фазы ц; из)сст 05 По крпюи, Соказаппой па фиг. 3 а дгпшд Се(СГОРсч -- ио кРПБОЙ, поксзяппОЙ ПЯ (1)ПГ, , 1/15 ПОСТ Роси П 51 БСКГО,)ПОЙ ДисГРЯМ.Ы Б ПРОЗнольиой гочкс 0 прмои ОЛ г)Ово см пр) ю ОЛ/ по;,глом (:. 1)оспр иПс)ьс датПИКО)С ПС;)СМСЦ(СПИ 5 131)с 35 Тес 13 БИ,С. П,)ОЕКИИ 3 ск Горя , Оорлзч 01 цсГО с Осью О.с ч 0,7 (Г псрмув ОУ (пд фцг, ОЯ). 50п -;11 з (8): (дпя (6), получаем уравнспид 11 рп мдлык зцачеиик затукап5 Опц(.ы 3 стс 51 пра 1(тически полпостш(8) А фиг. 15 20уГ.05 небольших отклонениях частоты системы. ПоЛОКИВ В ПОСЛЕдИЕМ ВЫражЕНИИ в=1, ПОЛЧаем формулу вы ража ощуо уравне 15 ие Окружности, В чем леко у оедиться, соединив центр окрукности С с точками О и В. Очевидно; угол ВОС= углу ОВС=5;2 Гцентральый угол ОСВ =л - 21 -- х=2 г;2 /ОВ=2 Я зп ,где Л - радиус окружности,Итак, годограф с указанным приближением представляет собой окружность с радиусом 1 Как показано выше и следует из (2), - " выражает максимальное значение резонансной амплитуды, Итак, при прохождении резонанса НараЫцце у ") =А сЯУп -Р)Рйжеюя09 ужнасаь кФауса на 3 кплесам полное перемецение лопатки возле датпка равно проекиш годографа па прямую ОУ - резонансной амплитуде, притом вне зависимости от положения датчика, т. е, от угла, 5 что и обосновывает предложенный способ. Предмет изобретения Способ измерения амплитуды вибрацгй ло.10 паток ту рбомашшыеподвихкными датчиками, например с помощью электроннолучевого устройства Элура для измерения виораций лопаток турбомашшы. путем измерения смещения сигнала о прохождении лопаток ми мо неподвижного датчика относительно стробирющгго и:5 пульса, характеризующего угловое положение вала мапины, Ог,по 1 йся тем, что, с целью измерения амплитуды вибраций лопаток, частота которых кратна частоте 20 вращения вала машин.1, постепенно измси 51 отскорость вращения вала, фиксируют начало и кОиец изменеии 51 промежтка межд строоирующим импульсом и сигналом о прохождеоао мимо неподвижного датпка и 2 велипи 5 изеиения про:5 сжав тка прииимаотза меру амплитуды вибраций лопаток.236826 Г" кГм гауае 7 ( /мм Фиг федотов Тскрсд Л, Я. Левина 1(оррсктор Г. И, Плииакова акто исиос СССР Гииография к Саи 1 иоиа оказ 1149,14 Тноакк 480 По, 111 И 14 ПИ Комитета ио ислам изоорстсиий и открытий ири Соистс МииистроЧосква, Центр, ир Серова, д. 4