Способ определения жесткости ротора турбомашины

 

ОПИСАНИЕ

И g 0 g P E TE Н И q 684150 к лвто скомю свидительствь

Союэ Советскик

Социалистических

Республик

* б (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлеио0602.78 (21)2577304/24-06 (51)М. Кл.

F 01 D 5/34

G0 1 M 9/00 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДКб21,438. (088 ° 8) Опубликовано 0509.79. Бюллетень (33

Дата опубликования описания об09.79 (72) Автор изобретения

И.И. Орлов (71 j Заявитель (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ РОТОРА

ТУРБОМАШИНЫ кк

J Г(х) 3(x) xdw

E (хи)= 5®ñ I

1 (кк) Изобретение относится к турбостроению и, в частности, к способам определения жесткости роторов турбомашин .

Известен способ определения жесткости ротора турбомашины путем его изгиба под действием статической нагрузки и тензометрирования (1), Однако технология определения жесткости по данному способу относительно сложна, особенно для роторов, имеющих сложную форму.

Известен также способ определения жесткости ротора турбомашины путем его поперечного изгиба под дейст:вием нагрузки. Моменты сопротивления сечений получают расчетом по величине статических напряжениЯ (2), Однако технология определения жесткости ротора и в этом случае достаточно сложна.

Целью изобретения является упрощение технологии.

Эта цель достигается тем, что 25 ротор горизонтально подвешивают и возбуждают его собственные колебания импульсным приложением нагрузки в гориз онт альном н аправлении, перпендикулярном плоскости подвеса, измеряют амплитуды динамического прогиба ротора в различных сечениях по его длине и частоту собственных колебаний, а затем распределение жесткости ротора по его длине вычисляют по формуле: где Е 1(хк) — жесткость ротора в сечении с координатой длины ?. к;

S — плотность массы ротора;

UD — - частота собственных кос лебаний;

F (х) — площадь поперечного сечения ротора в сечении

Х;

У(А) - амплитуда динамического прогиба ротора в сечении Х; к у(К, - значение второй производной функции у (х) при

Х=Хн;

X. — текущая координата на участке О-Хк.

На фиг. 1 приведена схема подвески ротора и размещения вибродатчиков для определения жесткости ротора; на фиг. 2 — кривая формы собст- венных колебаний ротора после импульсного приложения нагрузки.

Ротор 1 "подвешивают горизонтально на двух тросах 2 и 3, устанавливают на нем ъибродатчики 4 и подключают последние к виброизмерительной и регистрирующей аппаратуре (на чертежах условно не показана) .

Испульсным приложением нагрузки в горизонтальном направлении, пер пендикулярном плоскости подвеса (в направлении оси у), возбуждают I0 собственные колебания ротора 1 (фиг, 2), после чего измеряют амллитуды динамического прогиба у (x) в различных сечениях (x) по длине ротора 1 и частоту собственных калеба- )6 ний (K.c) . Затем по приведенной выше формуле определяют распределение жесткости ротора 1 по его длине (K1(Мн)1 . Координата Хк. определяет границу рассматриваемого участка. 20

Согласно данному способу определения жесткости, не требуется создания больших сосредоточенных нагрузок, характерных дл я способа, основанного на статическом нагружении ротора, 25 что обусловливает воэможность упрощения технолor èè.

Формул а из обретения Зо

Способ определения жесткости ротора турбомашины путем е го поперечного изгиба под действием нагрузки, отличающий с ятем,что, с целью упрощения технологии, ротор горизонтально подвешивают и возбуждают его собственные колебания импульс150 ным таль ном плит ра част тем приложением нагрузки в гориэонном направлении, перпендикулярплоскости подвеса, измеряют амуды динамическоГо прогиба ротора эличных сечениях по его длине и оту собственных колебаний, а эараспределение жесткости ротора го длине вычиспяют по формуле: по е

)lk

J, Р(1ъ(х)хс)Х

У (к1 где Е J(xa) — жесткость ротора в сечении с координатой l HHbI Х к,.

S — плотность массы ротора;

Юс — частота собственных колебаний;

Г(x) — площадь поперечного сечения ротора в сечении Х;

Ч() — амплитула динамического прогиба ротора в сечении Х;

Ч" (хк)- значение второй производной функции у (х) при хК1 х — текущая координата на участке 0-Х к.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Крюков К.A. К определению динамических податливостей роторов авиационных ГТД. Труды МАИ, вып, 136, Оборонгиэ, 1961.

2. Долинский В.М. Определение внутренних напряжений и вибрационные исследования модели сварного ротора, Новое в тяжелом машиностроении, 1958 Р 6, с. 17.

ЦНИИ ПИ Заказ 52 45/2 1 Тираж 60 7 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4