Устройство для измерения статических моментов лопаток турбомашин
Изобретение относится к измерительной те.хнике и маи иностроению. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия за счет замены г иревой комненсацни электрической. Компенсация осуществляется измерите.1ьным компенсатором 17, соленоид 19 которого через силпгель 21 связан с измерительным преобразователем 20. Сигнал с BTOpoi o вы.хода усилителя 21 через аналого-цифровой преобразователь 22, циклический счетчик 32 н коммутатор 33 подключает блок 27 диапазонного ypaeHOBeHJH- еания к еекцнонному соленоиду 26. ocyHiecT- вляюнхему дoнo.нитeль ivio комнеисацию 1 и.-. & (Л 8 3 о 4
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„1420417 (51)4 G 01 М I 12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4198019/25-28 (22) 24.02.87 (46) 30.08.88. Бюл. № 32 (7I) Производственнос обьединение «Ленинградский завод турбинных лопаток» им. 50-летия СССР (72) Е. И. Деньщиков, В. Л. Романов и Б. Н. Орлов (53) 620.1.05:531.24 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 300796, кл. G OI М 1/12, 1968.
Авторское свидетельство СССР № !333016, кл. G OI М 1/12, 1985. (54} УСТР011С I ВО ЧЛЯ ИВМI РН111Я
СТАТИЧЕСКИХ МОМЕНТОВ ЛОПАТОК
ТУРБОМАШИН (57) Изобретение относится к измерительной технике и машиностроению. Цель изобретсHIIH — повьппение точности и быстродействия за счет замены гир вой компенсации электрической. Компенсация осуществляется измерительным компенс ггором 7, соленоид 19 которого через усили гель 21 связан с измерительным прсобр-Iзонателем 20
Сигнал с второго выхода уси III cля 2! через аналого-цифровой преобразователь 22, IIIIKлический счетчик 32 и коммут;lгор 33 подключает блок 27 диапазонного уравновешивания к секционночу соленоиду 26. осуlllccTВЛЯЮЩЕЧЧ ДОПОЛНИтЕЛЬНчIO КО.ЧПЕНСаЦИЮ. ! ил.
1420417
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для измерения статических моментов рабочих лопаток роторов турбомашин.
Цель изобретения — повышение точности и быстродействия за счет замены гиревой компенсации электрической.
На чертеже 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 коромысла ! посредством призматической опоры 6 и опорной призмы 7, установленные на коромысле контрольный валик 8, вторая призма 9 с подвеской 10 и набором гирь 1! и уравновешивающий груз 2, 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 комиенсатор 17, выполненный в виде постоянного магнита 18, закрепленного иа основании 5 и связанного с рычагом 14 соленоида 19, последовательно соединенные измерительный преобразователь 20, связанный с рычагом 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, выполненный в виде связанного с рычагом 14 секцио|шого соленоида 26 на постоянном v13lните 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 ограничитель
36.
Устройство для измерения статических моментов лопаток турбомашин работает следующим образом.
Переходник 2 устанавливается на расчетный размер А по отсчетной линейке 13, передвижением уравновешивающего груза 2 уравновешивают систему коромысла 1 с рычагом 14, на блоке 34 управления включена кнопка «Измерения», на цифровом индикаторе 25 нулевое показание. Затем -- осуществляют юстировку цены деления цифро5
10 l5
55 вого индикатора 25, для чего на коромысло 1 устанавливают контрольный валик 8 известной массы и flo 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 )3 подключают к схеме 30 управления клкгчами ручкой ручного переключателя 35 диапазонов, который устанавливается в поло ке ние, соответствующее диапазону уравновешивания. На подвеске 10 с помощью гирь
11 создается эталонный момент, равный соответствующему диапазону уравновешивания, ири этом к прецизионному стабилизатору
31 тока подключается соответствующая секция секционного соленоида 26 и протекающий ио ней ток уравновешивает эталонный момент, создаваемый гирями 11.
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 P устанавливается в переходник 2 и под воздействием момета
М" =К P коромысло 1 и рычаг 14 отключаются от положения рановесия до ограничителя 36 на угол А9, при этом на выходе измерительного преобразователя 20 появляется сигнал V.-, пропорциональный углу отключения рычага 14, поступающий в усилитель 21. Усилитель 21 вырабатывает компенсационный ток 1., 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 значение измеряемого момента превышает рабочий диапазон точного уравновешивания, то HB вЫходе аналого-цифрового преобразователя 22 появляется сигнал
14204
25
Форму.га изобретения
3 перегрузки «П», при этом циклический счетчик 32 переводится в очередное, большее на единицу состояние, т.е. Рз 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 диапазонного уравновешивания к прецизионному стабилизатору 31 тока первую секцию секционного соленоида 26, который создает уравновешивающий момент первого диапазона уравновешивания. При этом измерительный соленоид 19 уравновешивает разницу между измеряемым моментом и моментом первого диапазона уравновешивания и если она окажется больше диапазона 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 уравновешивающий 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 циклический 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 до исчезновения 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
17 преобразователя 22 появля»тся устойчивый сигнал « †» и 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 и«дикаторе 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 циклli÷å»êèé счетчик 32 и схему 30 управле«ия ключами систему диапазонного уравновешивания в «оложепие
«ниже» на одну ступень.
По исчезновении на выходе аналого-цифрового преобразователя 22 сигналов «---» и «П» в старших разрядах циклического счетчика 32 будет зафиксирован код, пропорциональйый номинальному значеiflifo уравновешивания момента на нижней границе данного диапазона.
Например, при измерении статического момента 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 значенис кода которого оцифрованно аналого-цифровым преобразователем 22 и осредненное цифровым интегратором 23 поступает в арифметический блок 24, где алгебраически 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 с переходником 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, что, с целью повышеия точности и быстродействия, оно снабжено уравновешивающим компенсатором, секционный соленоид которого соединен с рычагом, блоком диапазонного уравнове«п:вания, Bl I1420417
<.ол и вите, l< Ю. Кр глов
Рс,«<ктор Л. l, Заказ 4320<45 1 « I .<< r« 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета С(.ÑÐ по делам изобретений и открытий I! 3035, Москва, jK-— ---, l5, Раушская наб., д. 4/5 Произвотственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 п«лнс ппым и виде набора регулируемых l)("<и(тп ров, Ilа Оора I(л ючf Й, с о(ди нc н <<ой с ними схс мы упр3вле
