SU857728A1 - Turbine blade dynamic oscillation amplitude determination method - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области газотурбостроени  и может быть использовано дл  бесконтактного измерени  колебаний лопаток турбомашин.The invention relates to the field of gas turbines and can be used for contactless measurement of oscillations of turbomachine blades.

Известен способ определени  амплитуды динамических колебаний лопаток турбомашины с помощью неподвижных датчиков по отклонению периферийной части лопаток от нейтрального положени  в момент прохождени  ею одного из датчиков.A known method for determining the amplitude of dynamic oscillations of turbomachine blades using fixed sensors by the deviation of the peripheral part of the blades from the neutral position at the time it passes one of the sensors.

Способ заключаетс  в том, что дл  определени  параметров колебаний лопаток при неизменной скорости вращени  ротора, датчики устанавливгиот в рдноЯ плоскости вращени  в трех точках по окружности над лопатками ротора со сдвигом один относительно другого на некотор лй известный геометрический угол, измер ют отклонение конца лопатки в каждой из трех точек и, реша  систему трех уравнений , определ ют значение амплитуды колебаний каждой из лопаток 1.The method consists in that, in order to determine the parameters of the oscillations of the blades at a constant rotor speed, the sensors in a fixed plane of rotation at three points circumferentially above the blades of the rotor are offset from each other by some known geometric angle, measure the deviation of the blade end in each from three points and, solving a system of three equations, determine the value of the amplitude of oscillations of each of the blades 1.

Недостатке известного способа  вл етс  необходимость решени  систеНал уравнений, что усложн ет обработ-; ку полученных данных и не обеспечивает достаточной точности определеВи  амплитуды колебаний лопаток.The disadvantage of this method is the need to solve the system of equations, which complicates the processing; the obtained data does not provide sufficient accuracy for determining the amplitude of oscillations of the blades.

Цель изобретени  - повышение точности определени  амплитуды колебаний лопаток путем исключени  вли ни  неравномерности шага лопаток и изменени , частота вращени .The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the amplitude of oscillations of the blades by eliminating the influence of the non-uniformity of the blade pitch and the change in the rotation frequency.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что дополнительно измер ют фактичес кое врем  прохождени  лопаткой рассто ни  между двум  датчикгили и врем  This goal is achieved by additionally measuring the actual travel time of the blade between the two sensors and the time

10 ее полного оборота, рассчитывают по последнему теоретическое врем  прохождени  лопаткой рассто ни  между двум  датчиками при отсутствии колебаний лопатки, сравнивают эталонное 10 of its full rotation, calculate from the last the theoretical time for a blade to travel the distance between two sensors in the absence of blade oscillations, compare the reference

ts У1Р&ЛЯ с фактическими и по их разности суд т об отклонении периферийной части лопатки от нейтрального положени  .,ts U1R & LA with actual and by their difference judged on the deviation of the peripheral part of the blade from the neutral position.

2020

Датчики при зтом устанавливают в двух точках на корпусе турбомашины с интервалом по длине окружности, описанной над траекторией .движени  периферийных участков лопаток, не The sensors, at this time, are installed at two points on the body of the turbomachine with an interval along the circumference described above the path of movement of the peripheral portions of the blades, not

5 кратным шагу лопаток.5 times the pitch of the blades.

На чертеже приведена схема расположени  датчиков, позвол юща  реализовать предлагаеьый способ.The drawing shows the layout of the sensors, allowing the proposed method to be implemented.

Датчики 1 и 2 устанавливают под Sensors 1 and 2 are installed under

Claims (1)

30 определенным углом, который выбираетс  из конструктивных соображений по ,формуле , . -центральный угол установки датчиков -частЬта вращени  ротора -частота колебани  лопатки. При вращении ротора определ ют врем  прохождени  фиксированной точкой (лопаткой) полного оборота, при нима  эа начало отсчета первый датчи по вращению Т i fp-. Полньай оборот ротора выражают через угол 210, тогда отношение угла полного оборота ротора к углу между первым и вторы / датчиками по вращению будет  вл тьс  рассто нием между датчиками в угловом отношении Врем  nojTSHoro оборота относ т к рассуо ншо между датчиками в углово отношении, тем самым получают вре менной интервал прохождени  фиксированной точки (лопатки) между перв и вторым датчиками по вращению. Дан ный временной интервал запоминают и считают эталон ьгм временным интервал01 .1 t(, дл  данного оборота Т Т-Ч I-P V2ft uTt где Т - врем  прохождени  лопаткой полного оборота. Затем измер ют фактический време ной интервал Ъф прохождени  лопатко рассто ни  между первым и вторым датчиками по вращению и сравнивают с ранее полученным временным интервалом to Известно,; что если временные нн прохождени  лопаткой рассто  ни  между датчиками в обоих случа х равен между собой, то их разница равна О, а следовательно лопатка не колеблетс . Если же временные интервалы не равны, то имеет место колебание лопатки . Практический временной интервал прохождени  лопаткой рассто ни  ме ду датчикаМги этом случае t-I.,I-±- Ф ITC - fp-ZTD - де А - половина амплитуды колебани  опатки. При сравнении двух временых интервалов получают ч / vp ( По абсолютной величине разница ременных интервалов будет тем больше, ем больше амплитуда колебаний пеиферийного участка лопатки. Использование предлагаемого спооба определени  агиплитуды динамиеских колебаний лопаток турбомашины позвол ет повысить точность замеов за счет исключени  вли ни  изменени  геометрических форм лопатки, обеспечить возможность измерени  амплитуды колебаний независимо от неравномерности шага расположени  опаток, контролировать повышенные колебани  лопаток, а также количественно оценивать как часто по вл ютс  повышенные колебани . Формула изобретени  Способ определени  амплитуды динамических колебаний лопаток турбомашины с помощью неподвижных датчиков по отклонению периферийной части лопатки от нейтрального положени  в момент прохождени  ею одного из датчиков , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности путем исключени  вли ни  неравномерности шага лопаток и изменени  частоты вращени , дополнительно измер ют фактическое врем  прохождени  лопаткой рассто ни  между двум  датчиками и врем  ее полного оборота, рассчитывсиот по последнему теоретическое врем  прохождени  лопаткой рассто ни  мелоду двум  датчиками при отсутствии колебаний лопатки, сравнивают расчетное врем  с фактическим и по их разности суд т об отклонении периферийной части лопатки от нейтрального положени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 446768, кл. G 01 Н 11/00, 1974430 by a certain angle, which is chosen from constructive considerations in the formula,. - central angle of sensor installation; - rotor rotation frequency; - blade oscillation frequency. When the rotor rotates, the time for a full rotation of a fixed point (blade) is determined, taking the first sensor as the reference point by rotation T i fp-. The full rotor turn is expressed through an angle of 210, then the ratio of the full turn of the rotor to the angle between the first and the second / sensors on rotation will be the distance between the sensors in the angular ratio Time notsHoro turnover is referred to the distance between the sensors in the angle, thereby receive a time interval for the passage of a fixed point (blade) between the first and second sensors in rotation. The given time interval is memorized and the standard time interval is considered .011 t (, for a given turnover T T – H IP V2ft uTt where T is the time of the complete rotation of the blade by a blade. Then, the actual time of the blade between the first and It is known, that the time difference between the sensors and the distance between the sensors in both cases is equal to each other, then their difference is 0, and therefore the blade does not oscillate. The intervals are not equal, then the blade oscillation takes place.The practical time interval for the blade to pass the distance between the sensorMgi is in this case, tI., I- ± - Ф ITC - fp-ZTD - de А - half the amplitude of the oscillation of the opatka. When comparing two time intervals get h / vp (In absolute value, the difference in the belt intervals will be the greater, the greater the amplitude of oscillations of the peripheral area of the scapula. Using the proposed method of determining the agiplitses of the dynamic oscillations of the blades of the turbomachine allows you to increase the accuracy of replacements for T eliminating the effect of changing the geometry of the blade, making it possible to measure the amplitude of oscillations regardless of the irregularity of the pitch of the opatka, control the increased oscillations of the blades, and also quantify how often increased oscillations occur. Claims The method for determining the amplitude of dynamic oscillations of turbomachine blades using fixed sensors by deflecting the peripheral part of the blade from the neutral position at the moment it passes one of the sensors, characterized in that, in order to improve the accuracy by eliminating the effect of irregularity of blade pitch and change in rotation frequency, In addition, the actual time the blade travels the distance between two sensors and the time it takes to fully rotate are measured, calculated from the last theoretical th the passage shovel distances ringtone two sensors in the absence of oscillations of the blade is compared with the actual time calculated and their difference is judged to reject the peripheral portion of the blade from the neutral position. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate 446768, cl. G 01 H 11/00, 19744