Способ вибрационного контроля дефектов роторов

Способ вибрационного контроля дефектов роторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий и может быть использовано для обнаружения дефектов (трещин) в роторах турбин, валах и подобных вращающихся элементах турбин. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и снижение стоимости контроля. Контролируемый ротор устанавливают горизонтально и приводят его во вращение с частотой, превышающей в 2 раза низшую собственную частоту изгибных колебаний ротора. Одновременно возбуждают вынужденные изгибные колебания ротора на низшей частоте его собственных изгибных; колебаний. При наличии дефекта в роторе в анализируемых изгибных колебаниях ротора появляются биения. Поскольку собственная частота изгибных колебаний ротора в несколько раз меньше собственной частоты его продольных колебаний, обеспечивается возможность вращения ротора и возбз/ждение его вынужденных колебаний без применения соответственно мультипликатора и преобразователя частоты переменного тока, в результате чего снижается стоимость контроля более широкого (по инерционно-жесткостным параметрам) класса роторных систем. с (Л оэ 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 М 7 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4058948/25-28 (22) 18.04.86 (46) 30. 09.87. Бюл. № 36 (71) Рижский политехнический институт им. А.Я.Пельше (72) С.Л.Цыфанский.. В,И.Бересневич, В.М.Ожиганов, M.À. Магоне и А.Б.Окс (53) 620.178.5(088.8) (56) Грабовски Б. Вибрационные свойства ротора турбины с поперечной трещиной. — Труды американского общества инженеров-MexcLHHKQB, Конструирование и технология машиностроения, !980, т. 102, ¹ 1, с. 98-104.

Авторское свидетельство СССР № 1262364, кл. G 01 И 29/04, 1985. (54) СПОСОБ ВИБРАЦИОННОГО KOHTPOTM

ДЕФЕКТОВ РОТОРОВ (57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю изделий и может быть использовано для обнаружения дефектов (трещин) в роторах турбин, валах и подобных вращающихся элементах турбин. Целью изобретения является

„„SU„„1341510 расширение эксплу-атационных воэможностей и снижение стоимости контроля.

Контролируемый ротор устанавливают горизонтально и приводят его во вращение с частотой, превышающей в 2 раза низшую собственную частоту изгибных колебаний ротора. Одновременно возбуждают вынужденные изгибные колебания ротора на низшей частоте его собственных изгибных колебаний. Приналичии дефекта в роторе в анализируемых изгибных колебаниях ротора появляются биения. Поскольку собственная частота изгибных колебаний ротора в несколько раз меньше собственной частоты его продольных колебаний, ф обеспечивается возможность вращения ротора и возбуждение его вынужденных колебаний без применения соответствен- но мультипликатора и преобразователя частоты переменного тока, в результате чего снижается стоимость контроля более широкого (по инерционно-жесткостным параметрам) класса роторных систем.

Формула изобретения

Корректор А.Тяско

Заказ 4428/46 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно †полиграфическ предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий, а именно к способам вибрационного контроля, и может быть использовано для обнаруже5 ния дефектов (трещин) в. роторах турбин, валах и подобных вращающихся элементах машин °

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и снижение стоимости контроля.

Сущность изобретения заключается в определении дефектности ротора

/ за счет обнаружения появления биений вынужденных изгибных колебаний вращающегося ротора, возбуждаемых на низшей сббственной частоте его изгибных колебаний.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Контролируемый ротор устанавливают горизонтально и приводят его во вращение с частотой у, превьш ающей в два раза низшую собственную частоту

Я „, изгибных колебаний ротора. Одно- 25 временно к вращающемуся ротору прикладывают в поперечном направлении внешнюю гармоническую вынуждающую силу с частотой Я = Ин,, в результате чего возбуждают вынужденные резонанс- Зо ные иэгибные колебания ротора. Эти колебания анализируются. При отсутствии дефекта в контролируемом роторе вынужденные изгибные колебания ротора близки к моногармоническим. При наличии же дефекта в роторе его изгибная жесткость периодически изменяется с частотой и вращения. В этом случае возможно так называемое параметрическое усиление вынудженных из40 гибных колебаний ротора. Необходимым условием параметрического усиления является строгая синхронность (K0герентность) параметрического и внешнего силового воздействий, которая имеет место при и = u /2. Однако, поскольку обеспечить абсолютную синхронность на практике весьма сложно, так как вращение ротора и возбуждение его изгибных колебаний осуществ-!

Составитель В.Шехтер

Редактор Л.Повхан Техред A.Êðàâ÷óê ляются от независимых источников энергии, практически неизбеж -" является некоторая частотная расстройка

ЬЯ = (a — (й /2) небольшой величины.

Вследствие близости частот С2 и с3 /2 вынужденные изгибные колебания ротора при наличии дефекта имеют вид биений; таким образом, появление биений в анализируемых изгибных колебаниях ротора является критерием его дефектности. Поскольку собственная частота изгибных колебаний ротора обычно в несколько раз ниже собственной частоты продольных колебаний, становится возможным вращение контролируемого

I ротора непосредственно от электродвигателя, без применения мультипликатора, а возбуждение иэгибных колебаний— с помощью электромагнитного вибровозбудителя, без применения специальных преобразователей частоты переменного тока. В результате этого снижается стоимость проведения контроля. Кроме того, расширяются эксплуатационные возможности, так как с помощью предлагаемого способа можно контролировать более широкий (по инерционно-жесткостным параметрам) класс роторных систем.

Способ вибрационного контроля дефектов роторов, по которому контролируемый ротор устанавливают горизонтально, приводят его во вращение, возбуждают вынужденные колебания ротора с частотой, в два раза меньшей частоты вращения,. с помощью гармонической вынуждающей силы, анализируют вынужденные колебания и определяют дефектность ротора по появлению биений, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей и снижения стоимости контроля, вынужденные колебания ротора возбуждают изгибными, на низшей частоте собственных изгибных колебаний ротора.