DD129004B1 - DEVICE FOR MEASURING THE GRADIENT ANGLE RADIAL SHAFT GRILLE - Google Patents
DEVICE FOR MEASURING THE GRADIENT ANGLE RADIAL SHAFT GRILLE Download PDFInfo
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Description
Einrichtung zur indirekten Measung dea Staffelungawinkela radialer SchaufelgitterDevice for indirectly measuring the staggering angle of the radial vane grille
Anwendungsgebie tField of use
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur indirekten Meaaung dea Staffelungawinkela radialer Schaufelgitter mit Winkelanzeige und einem zweipunktartig an der Tragacheibe des Schaufelradea oder einem anderen Anlagedurchmeaaer anliegenden Grundkörper. An dem Grundkörper iat ein Meßachenkel· drehbar befestigt-The invention relates to a device for indirect meaaung dea staggering angle a radial blade grid with angle display and a two-point like on the Tragacheibe of Schaufelradea or other Anlagurchmeaaer applied main body. On the main body iat a Meßachenkel · rotatably attached-
Charakteriatik der bekannten techniachen LösungenCharacteristics of the known technical solutions
Prüf- und Meßvorrichtungen für Stromungamaachinenachaufein sind an aich bekannt. In dem DT-PS 1 113 313 iat eine Pr üf- und Meßvorrichtung für Ströraungsmaschinenachaufeln beschrieben, die die Measung der Verdrehung und Verachiebung des zu prüfenden Profils" in seiner Ebene gegenüber Nullagen ermöglicht.Electricity ammunition testing and measuring devices are known in the art. In the DT-PS 1 113 313 iat a Ströraungsmaschinenachaufeln test and measuring device described, which allows the measurement of the rotation and Verachiebung the profile to be tested "in its plane against zero positions.
Zu diesem Zweck wird eine Einrichtung vorgeschlagen, die aus einem Aufnahmeteil und einem an sich bekannte Profillehren aufnehmenden Vorrichtungsteil sowie einer dieses Vorrichtungsteil führenden Platte besteht. Das Aufnahmeteil besitzt eine Grundplatte, die mittels eines Spannstückes die Schaufel trägt und senkrecht zur Grundplatte angeordnete Zahnstangen. Über diese Zahnstangen kann die das Vorrichtungsteil führende Platte senkrecht zur Schaufelprofilebene verschoben werden. Das die Profillehren tragende Vorrichtungsteil besitzt Einrichtungen zur Messung der Verdrehung und Verschiebung.For this purpose, a device is proposed which consists of a receiving part and a known per se profile gauges receiving device part and a part of this device leading plate. The receiving part has a base plate, which carries the blade by means of a clamping piece and arranged perpendicular to the base plate racks. About these racks, the device part leading plate can be moved perpendicular to the blade profile plane. The device part carrying the profile gauges has means for measuring the rotation and displacement.
Mit dieser Vorrichtung kann zwar außer der Kontrolle der Profilform der Schaufel die Lage des zu prüfenden Profils im Raum, d. h· zum Beispiel des Staffelungswinkels, bestimmt werden, aber es eignet sich nur zur Prüfung von Einzelschaufeln und ist deshalb für die Messung des Staffelungswinkels radialer Schaufelgitter ungeeignet.With this device, although the control of the profile shape of the blade, the position of the profile to be tested in space, d. For example, the stagger angle may be determined, but it is only suitable for testing individual blades and is therefore unsuitable for measuring the stagger angle of radial blade lattices.
Der Staffelungswinkel selbst, z. B. am Austritt der Turbine, wird definiert als Winkel zwischen der Profiltangente und dem Radiusstrahl durch den Nullpunkt des Tangentenkoordinatensystems·The graduation angle itself, z. B. at the outlet of the turbine is defined as the angle between the profile tangent and the radius beam through the zero point of the Tangentenkoordinatensystems ·
Weiterhin ist vorgeschlagen worden, die Staffelungswinkelabweichung gegenüber einer Nullage mit einer Vorrichtung zu messen, die aus einem Grundkörper besteht, der zweipunktartig an der Tragscheibe eines radialen Schaufelrades anliegt. Dieser Grundkörper besitzt einen zweiseitigen Meßhebel, dessen eine Hebelseite an der Bauch- oder Rückenseite der zu messenden Schaufel zweipunktförmig anliegt und dessen andere Hebelseite auf eine Meßuhr wirkt, die am Grundkörper befestigt ist. In Abhängigkeit von der Genauigkeit des Durchmessers der Tragscheibe des radialen Schaufelgitters wird hiermit über die örtliche Profilwölbung in indirekter Form eine Bestimmung des Staffelungswinkels möglich.Furthermore, it has been proposed to measure the stagger angle deviation with respect to a zero position with a device which consists of a base body which bears against the support disk of a radial impeller in a two-point manner. This body has a two-sided lever, one side of the lever on the abdomen or back side of the blade to be measured is in two-point form and the other lever side acts on a dial gauge, which is fixed to the body. Depending on the accuracy of the diameter of the support disk of the radial blade grid a determination of the staggering angle is hereby possible via the local profile curvature in indirect form.
Nachteilig hierbei ist, daß die Meßgenauigkeit sowohl von der Profilform der Schaufel als auch vom Anlagedurchmesser abhängig ist. Ist zum Beispiel der Anlagedurchmesser nicht exakt eingeschalten worden, so verschieben sich die Anlagepunkte des an· der Schaufel anliegenden Meßschenkels in einen Bereich anderer Wölbung und es wird ein Winkel gemessen, der eine Differenz zum Staffelungswinkel aufweist. Ist die Profilform nicht genau, ergibt sich auf Grund der genannten Abhängigkeiten ebenfalls eine unreale Winkelangabe für den Staffelungswinkel. Ungunstigenfalls können sich vorhandene Fehler kompensieren, d# h. bei Anzeige einer zulässigen Abweichung ist trotzdem nicht garantiert, daß sich der Istwert innerhalb der zulässigen Toleranz bewegt.The disadvantage here is that the measurement accuracy is dependent on both the profile shape of the blade and the plant diameter. If, for example, the installation diameter has not been switched in exactly, the points of contact of the measuring leg resting on the blade move into a region of another curvature and an angle is measured which has a difference to the staggering angle. If the profile shape is not exact, there is also an unreal angle specification for the staggering angle due to the mentioned dependencies. Unfavorably, existing errors can be compensated, ie. when a permissible deviation is displayed, there is nevertheless no guarantee that the actual value will move within the permissible tolerance.
Durch fertigungsbedingte relative radiale Lageabweichungen zwischen Anlagedurchmesser und dem einhüllenden Durchmesser der Beschaufelung und örtliche Fehler der Profilform zeigt dieses Meßgerät ebenfalls oft fehlerhafte Werte an. Infolge dieses systematischen Fehlers ist die Messung des Staffelungswinkels nicht eindeutig und die Meßunsicherheit größer als die zulässige Toleranz.Due to production-related relative radial positional deviations between plant diameter and the enveloping diameter of the blading and local defects of the profile shape, this meter also often indicates erroneous values. As a result of this systematic error, the measurement of the stagger angle is not unique and the measurement uncertainty is greater than the allowable tolerance.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur indirekten Messung des Staffelungswinkels radialer Schaufelgitter zu schaffen, die bei leichter Handhabung universell einsetzbar ist und eine hohe Meßgenauigkeit aufweist.The aim of the invention is to provide a device for indirect measurement of the staggering angle radial blade grid, which is universally applicable for easy handling and has a high accuracy of measurement.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,-mit einer Meßeinrichtung bei radialen Schaufelgittern unabhängig von der Profilform und vom Anlagedurchmesser in unmittelbarer Anzeige den Staffelungswinkel bzw. einen diesem proportionalen Winkel zu messen.The invention is based on the object -with a measuring device with radial blade grids regardless of the profile shape and the plant diameter in direct display the staggering angle or a proportional angle to measure this.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Grundkörper in der Mitte zwischen seinen Anlagepunkten an der Tragscheibe oder einem anderen Anlagedurchmesser einen Anschlag aufweist, dessen schaufelseitige Anlagefläche senkrecht zur Verbindungslinie der Anlagepunkte verläuft, wobei der Meßschenkel als Profiltangente an der Schaufel anliegend axial verschiebbar ausgebildet ist. Zwischen seiner Längsachse und der den Abstand der Anlagepunkte des Grundkörpers halbierenden Senkrechten auf der Verbindungslinie der Anlagepunkte des Grundkörpers ist ein Winkel Д .. gebildet, dessen Komplementwinkel einen Einstellwinkel Λ E bildet, der dem StaffelungswinkelΛ proportional ist·According to the invention this object is achieved in that the main body in the middle between its contact points on the support disk or another plant diameter has a stop whose blade-side contact surface is perpendicular to the line connecting the contact points, wherein the Meßschenkel is formed as a profile tangent to the blade axially displaceable , Between its longitudinal axis and the spacing of the contact points of the base body bisecting line perpendicular to the line joining the contact points of the base body an angle Д .. is formed, the complementary angle forms a setting angle Λ E, of the stagger angle Λ is proportional ·
Der Zusammenhang zwischen dem StaffelungswinkelД und dem Einstellwinkel Ag ist eindeutig. Er ist z. B. konstruktiv aus dem Aufriß der gestaffelten Schaufel zu ermitteln. Beide Winkel werden in die Zeichnung eingetragen. Der Unterschied zwischen dem Staffelungswinkel Λ und dem Einstellwinkel J\ „ beträgt bei einem bestimmten Sortiment von radialen Schaufelgittern z. B. 2' bis 13'· Dieser Unterschied ist abhängig von den geometrischen Größen des Gitters (Schaufellänge, Profilform, Schaufeleintrittsdurchmesser und Staffelungswinkel).The relationship between the stagger angle D and the set angle Ag is clear. He is z. B. structurally determined from the elevation of the staggered blade. Both angles are entered in the drawing. The difference between the stagger angle Λ and the angle J \ " for a given assortment of radial vanes is e.g. 2 'to 13' · This difference depends on the geometrical sizes of the grid (blade length, profile shape, blade entry diameter and stagger angle).
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind an dem Grundkörper der Einrichtung Haftmagneten angeordnet. Zur Messung des Staffelungswinkels der Schaufeln des radialen Schaufelgitters wird der Grundkörper z. B. an dem Tragscheibendurchmesser zweipunktartig angelegt und mit dem Anschlag an die Hinterkante der zu messenden Schaufel geführt.According to a further feature of the invention, holding magnets are arranged on the main body of the device. To measure the staggering angle of the blades of the radial blade grid of the main body z. B. applied to the support pulley diameter in two points and performed with the stop on the trailing edge of the blade to be measured.
Der eine Meßschenkel wird als Profiltangente an die zu messende Schaufel angelegt, während der zweite Meßschenkel an der Anschlagkante des Grundkörpers geführt ist. Die an dem Grundkörper angeordneten Haftmagnete ermöglichen eine gute Anlage der Vorrichtung und eine leichte Handhabung derselben.The one Meßschenkel is applied as a profile tangent to the blade to be measured, while the second Meßschenkel is guided at the abutment edge of the body. The magnets arranged on the body allow a good system of the device and easy handling of the same.
Die den Abstand der Anlagepunkte halbierende Senkrechte auf die Verbindungslinie dieser Anlagepunkte des Grundkörpers verläuft entlang der schaufelseitigen Anlagefläche des Anschlages und bildet somit einen die zu messende Schaufel berührenden Radiusstrahl. Indem die Führung des zweiten Meßschenkels genau parallel zur Verbindungslinie der Anlagepunkte des Grundkörpers ausgeführt wird, ist die Bedingung erfüllt, daß der zweite Meßschenkel senkrecht zu dem die zu messende Schaufel berührenden Radiusstrahl geführt wird. Bei Einhaltung der genannten geometrischen Bedingungen ist die Anzeige der Meßeinrichtung unabhängig vom Anlagedurchmesser· Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird eine direkte Anzeige eines Einstellwinkels möglich. Dieser Einstellwinkel ist dem Staffelungswinkel proportional und somit als Meßgröße für die Kontrolle und die Eirstellung der Kopierfräsmaschine direkt verwendbar. Die Meßgenauigkeit ist sehr groß, da als direkte Einflußgröße auf die Genauigkeit der Messung lediglich der einhüllende Durchmesser der Beschaufelung am Austrittsende als Basisdurchmesser wirkt. Durch diese Meßvorrichtung kann außerdem eine kurze Prüfzeit zur Einstellung der Kopierfräsmaschine bei eingespanntem Werkstück und bei Kontrolle der Staffelung der Schaufeln des Schaufelrades erreicht werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die universelle Einsatzmöglichkeit. Für die radialen Schaufelgitter eines bestimmten Produktionssortimentes unterschiedlicher Profillänge und Profilform ist nur eine Meßvorrichtung erforderlich, mit der die Staffelungswinkel ermittelt werden können. Schließlich läßt sich diese Vorrichtung relativ leicht auch von ungeübtem Personal handhaben. Es ist auch möglich, die Anschlagkante so anzuordnen, daß sie in Richtung des die zu messende Schaufel berührenden Radiusstrahles fällt·The perpendicular of the distance of the investment points perpendicular to the connecting line of these contact points of the body extends along the blade-side contact surface of the stop and thus forms a radius of the blade to be measured touching radius. By the guide of the second Meßschenkels is performed exactly parallel to the line connecting the contact points of the body, the condition is met that the second Meßschenkel is guided perpendicular to the radius of the blade to be measured touching radius. In compliance with said geometric conditions, the display of the measuring device is independent of the plant diameter · The proposal according to the invention, a direct display of a setting angle is possible. This setting angle is proportional to the staggering angle and thus directly usable as a measured variable for the control and the Eirstellung the Kopierfräsmaschine. The accuracy of measurement is very large, since only the enveloping diameter of the blading at the outlet end acts as the base diameter as a direct influencing variable on the accuracy of the measurement. By this measuring device can also be a short test time for adjusting the copy milling machine with clamped workpiece and control of the staggering of the blades of the blade wheel can be achieved. Another significant advantage is the universal application. For the radial blade grid of a certain production assortment of different profile length and profile shape, only one measuring device is required with which the staggering angles can be determined. Finally, this device can be handled relatively easily by untrained personnel. It is also possible to arrange the stop edge so that it falls in the direction of the radius beam touching the blade to be measured.
Die Meßeinrichtung ist unabhängig bzw. nahezu unabhängig von der Profilform und seiner Genauigkeit, da der eine Meßschenkel als Profiltangente an die zu messende Schaufel angelegt wird und die Anlagepunkte bei der Profiltangente fast den Abstand der gesamten Profillänge haben.The measuring device is independent or almost independent of the profile shape and its accuracy, since the measuring leg is applied as a profile tangent to the blade to be measured and the contact points in the profile tangent almost the distance of the entire profile length.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:
Pig· 1: eine im Schnitt dargestellte Turbinenschaufel eines Radialgitters mit Darstellung des Staffelungswinkels,Pig · 1: a sectioned turbine blade of a radial lattice with representation of the staggering angle,
Pig· 2: eine Einrichtung zur Messung des Staffelungewinkels radialer Schaufelgitter.Pig · 2: means for measuring the staggering angle of radial blade lattice.
In Pig· 1 ist eine Turbinenschaufel 1 im Schnitt dargestellt, die einen vorgegebenen Staffelungswinkel Я besitzt. Der Staffelungswinkel Ji ist definiert als Winkel zwischen der Profiltangente 2 und dem Radiusstrahl 3 durch den Nullpunkt des Tangentenkoordinatensystems mit der Ordinate y^ und der Abszisse x.. Der Tragscheibendurchmesser ist mit Dm und der einhüllende Durchmesser der Beschaufelung am Turbinenaustritt (Basisdurchmesser) ist mit D bezeichnet. Da die Ermittlung der Staffelung mit Hilfe eines in Pig. 2 dargestellten Anschlages 5 vorgenommen wird, ergibt sich ein Winkel Λ -ι· Die Anlagefläche des Anschlages 5 bildet eine halbierende Senkrechte auf der Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten von zwei Anlagebolzen 6. Die Anlagefläche verläuft in Richtung des Radiusstrahles 4, der identisch mit der genannten Senkrechten ist. Als Komplementwinkel zum Winkel A * ergibt sich ein Einstellwinkel Л E, der dem Staffelungswinkel Л proportional ist und somit als direkte Meßgröße verwendbar ist.In Pig · 1, a turbine blade 1 is shown in section, which has a predetermined stagger angle Я. The stagger angle Ji is defined as the angle between the profile tangent 2 and the radius ray 3 through the zero point of the tangent coordinate system with the ordinate y and the abscissa x. The pulley diameter is Dm and the enveloping diameter of the blade at the turbine exit (base diameter) is D designated. Since the determination of the staggering with help of one in Pig. The contact surface of the stop 5 forms a bisecting perpendicular on the connecting line between the centers of two contact pins 6. The contact surface extends in the direction of the radius beam 4, which is identical to the said vertical is. As a complement angle to the angle A * results in a setting angle Л E , which is the stagger angle Л proportional and thus can be used as a direct measured variable.
Das in Pig. 2 dargestellte Meßgerät besteht aus einem Grundkörper 7» einem optischen Winkelmesser 8 mit einer Peinmeßeinrichtung 13» der einen Meßschenkel 9 und einen zweiten Schenkel 10 besitzt. Der Meßschenkel 9 ist.in seiner Achse verschiebbar und außerdem drehbar angeordnet.That in Pig. 2 measuring device consists of a base body 7 "an optical protractor 8 with a Peinmeßeinrichtung 13" of a Meßschenkel 9 and a second leg 10 has. The Meßschenkel 9 ist.in its axis displaceable and also rotatably arranged.
Der Schenkel 10 ist mit dem optischen Winkelmesser 8 starr verbunden und wird an einer am Grundkörper 7 befindlichen Anschlagkante 11 geführt· Die Anschlagkante 11 verläuft parallel zur Verbindungslinie der Mittelpunkte der Anlagebolzen 6, Weiterhin ist am Grundkörper 7 der Anschlag 5 befestigt, dessen schaufelseitige Anlagefleche genau in der Mitte der genannten Verbindungslinie angeordnet ist. Dadurch ist garantiert, daß die Messung des Einstellwinkels unabhängig vom Durchmesser der Tragscheibe des Schaufelgitters vorgenommen werden kann, da eine Abweichung des Tragscheibendurchmessers Dm durch die erfindungsgemäße Ausführung des Meßgerätes keine Veränderung des Einstellwinkels /iΕ bewirkt und damit der Staffelungswinkel Л eindeutig ermittelbar ist.The leg 10 is rigidly connected to the optical protractor 8 and is guided on an abutment edge 11 on the main body 7. The abutment edge 11 runs parallel to the connecting line of the center points of the abutment bolts 6. Furthermore, the abutment 5 is fastened to the main body 7 whose abutment-side abutment surface is exactly is arranged in the middle of said connecting line. This guarantees that the measurement of the setting angle can be made independently of the diameter of the support disk of the blade grid, since a deviation of the support disk diameter Dm by the inventive design of the meter causes no change in the setting / Ε and thus the stagger angle Л can be determined unambiguously.
Zusätzlich montierte Haftmagnete 12 sichern eine einfache und gute Handhabung des Meßgerätes durch eine einwandfreie Anlage desselben.Additionally mounted magnets 12 ensure a simple and good handling of the meter by a proper investment of the same.
Zur Ermittlung des Staffelungswinkels werden das zu messende Schaufelgitter sowie das Meßgerät auf eine übliche Meßplatte aufgelegt. Bei der Messung des Schaufelgitters an der Schaufelkopierfräsmaschine wird das Meßgerät an einer Planfläche der Einspannvorrichtung angelegt. Dabei wird der optische Winkelmesser 8 mit seinem Schenkel 10 an die Anschlagkante 11 des Grundkörpers 7 gelegt. Das so zusammengefügte Meßgerät wird nunmehr mit den Anlagebolzen 6 an den Tragscheibendurchmesser Dm geführt. Der Meßschenkel 9 wird zwischen die zu messenden Turbinenschaufeln axial so verschoben, daß er an der Bauchseite der Turbinenschaufel 1 als Profiltangente anliegt und der Anschlag 6 gleichzeitig an ihrer Austrittskante zum Anliegen kommt, der Einstellwinkel ^Л E kann dann direkt an der Peinmeßeinrichtung 13 des optischen Winkelmessers abgelesen werden. Dieses Meßgerät ist universell einsetzbar und grundsätzlich nicht von der Schaufelgröße oder der Schaufelform abhängig.To determine the staggering angle, the blade grid to be measured and the measuring device are placed on a standard measuring plate. In measuring the blade lattice on the blade copying milling machine, the meter is applied to a plane surface of the chuck. In this case, the optical protractor 8 is placed with its leg 10 against the stop edge 11 of the base body 7. The measuring device assembled in this way is now guided with the contact pins 6 to the support disk diameter Dm. The Meßschenkel 9 is axially displaced between the turbine blades to be measured so that it rests against the ventral side of the turbine blade 1 as Profiltangente and the stop 6 at the same time comes to rest at its trailing edge, the setting angle ^ Л E can then directly on the Peinmeßeinrichtung 13 of the optical Protractor can be read. This meter is universally applicable and in principle not dependent on the blade size or the blade shape.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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| DD19681977A DD129004B1 (en) | 1977-01-05 | 1977-01-05 | DEVICE FOR MEASURING THE GRADIENT ANGLE RADIAL SHAFT GRILLE |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| DD129004A1 DD129004A1 (en) | 1977-12-21 |
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Family
ID=5507031
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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1977
- 1977-01-05 DD DD19681977A patent/DD129004B1/en unknown
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| DD129004A1 (en) | 1977-12-21 |
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