Способ определения силы трения в демпфере лопатки турбины

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫ ТРЕНИЯ В ДЕМПФЕРЕ ЛОПАТКИ ТУРБИНЫ, заключанщийся в том, что возбуяздает резонансные изгибные колебания лопатки , воздействуя на нее возмущаю .щей силой, и регистрируют параметр колебаний, по которому определяют силу трения, отличающийс. .я тем, что, с целью повьшения его точности , и эффективности, возбуждают ре« зонансные колебания по первой форме,, измеряют амплитуды гармоник ускорения свободного конца лопатки, соответствующие jjacTOTaM первой и второй собственных форм изгибных колебаний лопатк-и , увеличивают во времени возмущающу ю силу до величины, соответствующей максимальному значению отношения амплитуд по первой и второй частотам собственных форм изгибных колебаний лопатки, а силу трения F определяют вырахейцем F ( Ад,,,Р. где Ад, АЧ- соответственно амплитуды гармоник ускорения свободного конца лопатки , соответствующие первой и второй частотам; Р - значение возмущающей силы, которой соответО ) ствует максимальное значение ()Д ; К - коэффициент уравнения регрессии, зависящей от 2 упругомассовых и диссипативных параметров ло- .патки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ИЛ

РЕСПУБЛИН

0% 01) дэ Й 01 и 19!02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н asmmsossv cagglmscvsv

J, I

I (21)3588299!25-28 (22)04.05.83 (46) 23.12.84. Бюл. Ф 47 (72) С.Л.Цыфанский и И.А.Магоне (71) Рижский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 620 ° 178.162(088,8) (56) 1. Хвингия М.В. и др. Конструкционное демпфирование в узлах вибрационных машин. Тбилиси, ГПИ, 1973, с.140 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫ

ТРЕНИЯ В ДЕМПФЕРЕ ЛОПАТКИ. ТУРБИНЫ1 заключающийся в том, что возбуждает резонансные изгибные колебания лопатки, воздействуя на нее возмущаю .щей силой, и регистрируют параметр колебаний, по которому определяют силу трения, о т л и ч а ю щ и и с.,я тем, что, с целью повышения его точности.и эффективности, возбуждают ре* зонансные 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 F определяют выражением где А- А " — соответственно амплиту(I) (12

gt ) ды гармоник ускорения свободного конца лопат- . ки, соответствующие первой и второй частотам;

Р— значение возмущающей 3 силы, которой соответствует максимальное знай «л, чение (А „-/А „ g

К - коэффициент уравнения

Ф% регрессии, зависящей от упругомассовых и диссипативных параметров ло.патки, 1 1130775 2

Изобретение относится к способам определения силы трения в демпфере лопатки турбины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту 5 к изобретению является способ определения силы трения в демпфере лопатки турбины заключающийся В том что возбуждают резонансные изгибные колебания лопатки, воздействуя на нее tp возмущающей силой, и регистрируют параметр колебаний, по которому определяют силу трения Я

Недостатком известного способа является недостаточная точность и 15 эффективность определения силы трения в демпфере лопатки турбины, что обусловлено влиянием на результаты определения внутреннего трения в материале лопатки.

Целью изобретения является повышение точности и эффективности определения силы трения в демпфере лопатки турбины.

Указанная цель достигается тем, 25 что согласно способу определения силы трения в демпфере лопатки турбины, заключающемуся в том, что возбуждают резонансные иэгибные колебания лопатки„ воздействуя на нее возмущающе- . силой, и регистрируют параметр колебаний, по которому огределяют силу трения, возбуждают резонансные колебания по пер вой Форме, измеряют амплитуды гармо35 ник ускорения свободного конца лопатки, соответствуннцие 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 F определяют 45 выражением, 20 приведенного вьппе выражения.

Г = (А „ )А „ 1Ж4 КР,) (ll I el где А, А„" †" соответственно амплитуды гармоник ускорения" 5О свободного конца лопатки, соответствую-щие первой и второй частотам;

P — значение возмущающей силы, которой соответствует максимальное значение (А„-/АД

К - коэффициент уравнейия регрессии, зависящей от упругомассовых и диссипативных 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 P sin+ no 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 3 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 Q измеряют (I) (° 1 амплитуды А " и А(" гармоник ускоре5 3 ния свободного конца лопатки 1, соответствующие Частотам первой Q

Ь I и второй (,) собственных форм изгибй „ ных 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 К = 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

Составитель В.Данилов

Техред А.Бабинец Корректор С.Шекмар

Редактор Г.Волкова

Заказ 9602!31 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д,4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

3 ния в диске расположен демпфер сухого трения. В качестве датчика 6 используют датчик марки КД-12, связанный с анализаторами спектра-марки С4-48.

Для того, чтобы изменение амплитуды колебаний лопатки 1 в процессе колебаний не влияло на величину возбуждающей силы P sin Qt, зазоры между сердечниками электромагнитного узла 3 для возбуждения колебаний и лопаткой 1 выбирают на порядок больше амплитуд колебаний свободного конца лопатки 1.

Плавно увеличивают амплитуду воз- 15 мущающей силы Р и добиваются мак(s)1 (д симума (Ау )A> ) >gg (фиг. 2) . С помощью анализатора 7 спектра из-, б ), q<) меряют значение максимума (A„" i A g )„

775 4, а соответствующее ему значение амплитуды P возмущающей силы замеряют с помощью амперметра. 5. Величину силы трения F в демпфере лопатки тур-" бины определяют по полученным зна.чениям P и А-уА - используя npu(i) i (I)

В веденную вьппе формулу. В частности, для предлагаемой лопатки турбины было получено Р = 9,7 Н, (АрА1» ) 6,39.

При помощи моделирования для предлагаемой лопатки было определено

К 9,08. По формуле получено

F = 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.