Патент 65666

Способ определения амплитуды колебаний лопаток турбин, вентиляторов и т.п. во время работы

 

:Класс 42с. 42

42k, 29п« № 65666 (Л Р Р " 1 с 1

j . D Lik

Зяяяяе:!я 17 1«ктябДя 19-10 j . и 11;фномc, jiipo., зп .,«,7 13 . 7515) Опубликопя 1о 31 янппря 19-. б толп. i . и е с т

И300; Š— "-НЧЕ

:Гo ioc определение огасных ров р

;ок 11а;;овы. турбин, вентилятс;ов и т. и. Бо ввемя работы =-ав;«с!к«, Об„ 13:! .il, 0T 3«I3 !ИЯ O н1«!в

1.««,. -к« -; напояжении,в -нн«0;!1;и

Т

Ij -j0 1атк ах пои Био рации. О ООС11но

Остро этот BGIIp0c стоит для лопатск последних ступеней тур51:н низКОГО давлспия, работающи; " пе„.=.1снным «ислом оборотов. Методы подсчета динамических напсяжекнй теоретически разработаны достато,—

1;о 1,0äp00«10, однако практи-1еских способов определения их в ло ja;— ках,раоотающей турбины нет.

Попытки определения динамических напряжений в лопатках туроин бы:н в большинстве случаев направлены по линии измерения возмущающей силы пара. Однако эксl!ep«3ie«I ra;jl»«Io эта задача оказалась трудно разрешимой. Наиболее удобным способом для определения динамических напряжений является способ измерения амплитуды на свободном конце вибрующей лопатки. Зная амплитуду и частоту собственных колебаний лопаток можно достаточно точно определить динамические напряжения, т. е. тем самым разрешить вопрос настройки.. - о разf:"1 !и" 3;- 1 j (,:j C j 3«iCpс1:ИЯ

БЕНТ, 1ЛЯТО1)ов 11 Т. 3<1. БО БРЕМЯ

pQ007hI .I ЗаКЛ:О 1астоя f CjjCC00P, cG"..;а=нс кCTcp0му нс. лсдуе.1ую лсБСОТЬ УIIP i ГОН СТОЯ11С::. БОЛНЫ, 1

СПОЕДC.:,Я:0T Пf.ii Бl .ОР . :.1 ., ЬО« :.1ТК«смещения световых полос стоя «х волн, отраженных от лопатки лучей. <,pк нзвc TII0, ip02н, «ь j сактнв— нсй лопатки неснмметричен. При колеб".íèj! ее в тангенц1:альном направлении она, по существу, совержает колебания относительно главной оси инерции .:x (фнг. 1), которая параллельна прямой, соединя-!

0«цей входную и выходную кромки лопаток. Поэтому в .действительности колебания происходят в направлении прямой 6Ь„под некоторым углом s к тангенциальному направлен ив. При вибрации лопатки с амплитудою а все точки лопаток будут смещаться в аксиальном направлении от своего равновесного положения на величину х = а з«п q.

Возьмем какую-либо точку А на свободном конце лопатки и проследим за ее траекторией ж работаю. ."3 6=7(36363 3.. ей турбние. Когда лопатка ие иб1)!!p, Сг, Tj31(C!(TOj3(II(", О" (К f 7 с б г(ст

: 1!3 и 11 С . I > С О i3 И с(Д ас (О (! С И С c! i! (Зз Н!, И..)ЬНЫ I Нс.н(с. сс(З,(! .. )I ) (.О, (Э! 11 1 .(с(:с, к нсиlо 1 Oии)!Ить ()аз е3. у

Гj338(" 1;lе БИJ!)c.,н.! !Оисlг:(и, Т(3:.11. (7 т ((;!;r 7 (1<3 ОC;. О;1-,! -,.,; .,—;. - -1 ! I!Т)а(ОТСЯ С,",:НС И) (I;)r. :,r(,:! ()T

Р -. Ш 0 B C C I I Î C 0 10 3 () :Л i П ИIP(IВГ СИ!(Н, (1 1!() .) И с ) Е!3 БОИ" 1 I .(.(1cr, 7 Т 3((С((ТOО И; r . (! i ".: i:

О 3;! Т,!. r)I(;:!;;. j (;, О,!r

" С i T .(11 ):; 0 1(C Т (сэ 1 (. ; i> . :ОСЦИСС,(эг(.... ) О.: Ло,кн ГЬ ",,Л .

13(; "..(О (".11 7С :!!!71 Ко 1 . 1, BC, (С ( (;(ГИ01! ьо!Iны . = .,;D, Г, (е Х) — — д: .1

)(ЕТ, 0,(1,,, (с 1",(l "((l <71:?(1: ((О

Гяя i: (0!). 1",ñc та (срВ (ад ло а !"(Ои (и(кроскспс с из;(сритслы(оЙ ин(алой !

f ОС! C(3(cC)l Т О сп(М с, 3(bi Г!(И В1)cl!!3,0НИИ Г(оиаТК(!

1 ((.T,--;, „.<..1 1(0 (г г;;

jPe,",(10Л0?((И)l, (ТО М((Е()ОСКС111 Pc!Cположен то II(0 Bто,(месте, где при (и;брации лспатк.l по.((м !аетс!(.нукение свет:ой голосы на шкале ми(j3ocKQIIB дc ((1)брации и Во время вибрации (Bo

Bðåìÿ ьибрации светлая полоса иолжна сместиться), можно l(0 Разности показаний определить максимальное смещение х, а следовательно, определить и амплитуду колебания лопагки. Однако, в действительности, определить место пучности можно только случайно и поэгому такой(ci .Ccoá з",ìåðà ам (1(lтуды в даш:ом слтс(ае б,„(ет н, 10беll.

, J0B!:Ис! ИОДО.(T(I . ЕД 1 (ОН ГМ СО. И P. !((3 03 7,па

С,О, ""; I С CГГ (— 1 )ИТ;I Г"; С !: i(", С(с с" И!(г с

3 и !Г((7, )(! Г:;, О." ."!l u r !.О.

1З 1 З(r, 1 с, — ---- 7. (И x —; = — = т". "ОB 2

i 1 (!(-аД(7(па () (,(З!! Ir(C И(Я О )CC .(е (с — S!! l - + CО 3 Х.:: Л, 1 с

L I 0(rCcr(Oi)I 1; "0 "C OT ГСЛ1 ШИ;(,((j)2Зовос"О УГ. Iа

БС -(с;C "ii! С .- ПМ OCT 0:Irr !0 —.1 I (" ГC."с

tlr,.И!ИМ!(З .,(С;,(С1!) ((Зе(1 ЧИ достатc шо ра мо-,реть слу !ай, когД 1 0",С(. . жаlЬ B П(С, СЛсl." О"

О дo .— и х по ве,и(-!иие бу"е меньше х7

Если тепепь взя!ь отношение.Г;y; cBjB r, jcry 7

X., X СC0Я (с то можно легко определить фазовый угол х, а по нему и значение коэфициента К.

Для удобства определения величины может быть составлена следующая таблица:

М 65666

OI

Ца= 2 а

О, 017

0,035

0,052

1 г

0,070

0,087

0,105

О. 123

0.141

0.158

7

10 1 0.,176

11 0,194

12 i О. 213

13 0,231

14, 0,249

15 0.268

Чтобы использовать таблицу на практике, следует всегда делить меньшее показание одного из 1((,кроскопов на большее и условно с(лтать, что фазовьш угол а нахоI ° дится в пределах от 0 до

Вследствие периодичности тригонометрических функций, величина коэфициента К во всех случаях будет лежать в пределах от 1,00 до

1,414.

Определив коэфициент К, можно устанавливать окончательную фор16

17

18

19

21

22

23

24

26

27

28

29

31

32

33

34

36

37

38

39

41

42

43

44

0,"87

О 306

0,3 -5

0,344

0.364

О 84

0,404

0.424

0.445

О 469

0,488

0,510

0,532

0,554

0,557

0,бО1

0,625

0,б49

0,675

0,700

0,727

0,781

0,810

0,839

0,869

0,900

0.,933

0,966

1,000

1. 017

1,035.051

С 83!, ico

1)115

1, .29

1,144 (.,9

1, 185

1,! 9

1 ) 1 ) 1.2"5

1,260

282

1,:92

1.302.3!2 321

1 "7"

1 -.—

x;D3/. > 3

1 " 2

1,. :;.60

1,36

1..378 - 84

1,388 п!

1, 3,7

i, -I0I

1,404

1, -.Об

1, !09

1,411

1 412

1,413

1,414

414 мулу д IB определения действительНОГО з((ач(сния ".3 .(лпт" дьi колебании

Q=! Ii SIi1 а

;. к222,(((ь(м Вышс спосооом мож.ю

T! 0. !3 io (ИТЬ !! !(ЕС (! I> (((Л((ТC (, к лсбаи. . . Всак1 .(Гиь(х и Виидг,"Гвых, (:.(2ТО!. D Та.(ГС!! J, адьио И с",С

2,.ЬИ01! ((2(!,. 2!.. IC:I П . ; (! 2ë ((В !!В!

ЛС!(:-;ТСК В 2! .С:"! 1:..((О,I ((2(!. 2ВЛС::I ::!. ! I0 "ЬЗ, !CЬ !ICC,Ла! 2. М! !. i C!iOC01

ЛС. 20 ." ", — Т,,,: СС, !.(:. ВЕ:; —,Л. :Т.-,(ЬИЫС ЛИПС::Х;." .;(и .(З. С;.1СИЬ! ;22.,!0. (!(И! В" 2ЩС!!.".II) В 5(0 IIC(lr5! (.!В(i . -Вг и:е амг --. -т; — дь-; ко.(оба!!ВО ((.. (-"2В - С1(И1(;! "!!0 0СC;" (С,- В !, .ис«2 T) 110!!:I. !, и ВтоГ ое

ПО 0 О !IIДС ".Il ":2К, Ооbi:,(ЕЖ .

- Cy>. (1:(Ь(! 2. I .! . .2(C, (0СЬ 2 CTO(lil!!

КОГд2 ло.l!2тка !(с Г:(б . .ц" ет, моя<:1!

ЗС!1КЛЛЫ(2.1(И 1 СТ(l(((lв (((В2СТСЯ j122—

Сто! Ш;С Р2В! ОЕ т зких пт пса СВета ((сопОВой;!2мп(:;, С! ((Х(РОН((0 С HP2II;EIIIICi(ДПСК:! вспыхивающей в тот момент, когд;. зеркала находятся против щелсй камсры, в которой установлена неоновая лампа. Расстоян:(е между щс;.ями можно изменять при помощи микрометрического винта, Когда лопатка не вибрирует, это расстояние равно i!I и на экране, расположенном над лопаткой, будут видны две светящиеся точки. Как только лопатка начнет вибрировать, расстояние между зеркалами изменится и на экране будет видна

Ло 00666 ли(!(ь Одна светящаяся т(2чк;2. (О 1 веркала,:(аходящсГОСЯ иа ободе днcка . Б;у3а1 ая микро 1,(ст(ои ".=" 1; Й

В 12 В ТУ ИЛ;i ДР Гт iO СТО!30Н,, ДО 2Х(ча(ОТСЯ T0 0 Ч. ОЬ! 1(2 (2!4(22:(С

l:0 :; ИЛ((СЬ 1Т0 22Я ТЗ!-(1 2. "2: Е

I(:3-:,0c расc, Оя:и(с: ic3i ä i:, ((л((. .i

12 - ;i 2ß С: О ИЗ И(. 3ВО.(аиа,i ç .(3ÃC

i.:. i И(у(Х .0 CJ2 :3(10: ОС!,=.С. С Е;— (2, у; i 1 TC:- C!3!ç СОВП((Д.. ГЬ С T21:i C .;(. СОХO,,(!. i10 IICC(il ii бЛ ОДС(. ".

;(гьатку освсщакот иа двух уяастКСХ, ОТСТОЯЩИХ ОДИН ОТ ДРУГСГО 112, ствеРть УН13", ТОЙ стоЯИСЙ !130.2iibl, N йи: CДСЛЯ(0 Г 11(3.1 ВИб, 21(10(. i!!02T".-:

C2!Е1i:,С!::(Е С",СТО:1ЫХ 1(0;10 С1"! (3;Ях

В(, I! 03 !(32 уКСВН Ь!Х ОТ ПОП 2 I(1! ! P II., 7 :"((Я -(! "(l *,,СЗК i ! г —.

ИО (!20(3 ((УЛЕ у у

Гt

;v — ут

Iот ав(пл!(т!уду колеоанпя.

1! Р С, (,i C 1 11 2 О О;.2 C Т C Н I(Я !..ПССОО i! ".(013CПИ51 2:(:(;1. Т ;Д(t КОС!ебаний лопаток т1рби((у Вепти.,(ГГГОор и т I(1 (2 В!1,(!! !3((к!о ь((} ( у

О Щ !! И ." Я Тот! !; О ИС 3(Е.(!23 ул(2 (!3 l2 i, 3 г*

j !

Х; у Х

Отв. редактор В. Н. Костров

Техн. редактор М. В. Смолья((ова

Типографии Госпланиздата и(и. Воровского, Калуга

А09856. Подписано к печати 20/X(!947 г. Тираж 500 экз. Цена 65 коп. Зак. М.