FR2630213A1 - TEST DEVICE FOR VENTILATOR PALLETS VIBRATION - Google Patents

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FR2630213A1 FR8805089A FR8805089A FR2630213A1 FR 2630213 A1 FR2630213 A1 FR 2630213A1 FR 8805089 A FR8805089 A FR 8805089A FR 8805089 A FR8805089 A FR 8805089A FR 2630213 A1 FR2630213 A1 FR 2630213A1
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Alexandr Ivanovich Fedorov
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Abstract

La présente invention concerne le domaine d'essais de tenue aux vibrations de construction et d'équipements. Le dispositif d'essai de tenue aux vibrations de palettes de ventilateur comporte un moteur électrique 1 dont l'arbre porte la roue à palettes 3 d'un ventilateur 4 à essayer. L'entrée du moteur électrique 1 est branchée sur la sortie du bloc de commande 8. Sur la palette 9 du ventilateur 4, est monté un capteur extensométrique 10, dont la sortie est branchée sur l'entrée d'un amplificateur d'adaptation 12. Sur la sortie de l'amplificateur d'adaptation 12 est branchée l'entrée d'un bloc 13 de détection de la fréquence de résonance de vibrations de la palette du ventilateur dont les sorties sont reliées aux entrées d'un bloc 14 d'entretien de la fréquence de résonance de vibrations de la palette du ventilateur. La sortie du bloc d'entretien 14 de la fréquence de résonance de vibrations de la palette du ventilateur est branchée sur l'entrée du bloc de commande 8. Le dispositif est applicable dans les systèmes de ventilation utilisant des ventilateurs axiaux et centrifuges dans la construction mécanique, dans l'aviation, etc.The present invention relates to the field of vibration resistance testing of construction and equipment. The fan vane vibration resistance test device comprises an electric motor 1, the shaft of which carries the vane wheel 3 of a fan 4 to be tested. The input of the electric motor 1 is connected to the output of the control unit 8. On the pallet 9 of the fan 4, a strain gauge 10 is mounted, the output of which is connected to the input of a matching amplifier 12. On the output of the adaptation amplifier 12 is connected the input of a block 13 for detecting the resonant frequency of vibrations of the fan blade, the outputs of which are connected to the inputs of a block 14 of the fan. maintenance of the vibration resonant frequency of the fan vane. The output of the maintenance block 14 of the vibration resonant frequency of the fan vane is connected to the input of the control unit 8. The device is applicable in ventilation systems using axial and centrifugal fans in construction. mechanical, in aviation, etc.

Description

La présente invention concerne le domaine des es-The present invention relates to the field of

sais de tenue aux vibrations de constructions et d'équipe-  resistance to the vibrations of buildings and equipment

ments, plus'particulièrement les dispositifs d'essai de te-  ments, especially the test devices for

nue aux vibrations de palettes de ventilateur.  naked to the vibrations of fan blades.

La présente invention trouvera son application dans les systèmes de ventilation utilisant des ventilateurs axiaux et centrifuges dans Les constructions mécaniques,  The present invention will find its application in ventilation systems using axial and centrifugal fans in mechanical constructions,

dans l'aviation, dans la technique spatiale, dans la cons-  in aviation, in space technology, in the

truction navale, dans les industries de charbon et de pétro-  shipbuilding industry in the coal and oil industries

le.the.

On connaît bien un dispositif pour essais program-  A device for program tests is well known

més des palettes d'un ventilateur centrifuge qui comprend un bloc à programme aux sorties duquel sont branchées un circuit de charge dynamique des palettes du ventilateur et un circuit de charge statique des palettes du ventilateur, chacun de ces circuits comportant en série un bloc de comparaison, un bloc  pallets of a centrifugal fan which comprises a program block at the outputs of which are connected a dynamic load circuit of the fan blades and a static load circuit of the fan blades, each of these circuits having in series a comparison block , a block

de commande et un moteur électrique. L'arbre du moteur élec-  control and an electric motor. The shaft of the electric motor

trique du circuit de charge statique porte la roue de ventila-  the static charge circuit carries the fan wheel

teur à essayer. Le moteur électrique du circuit de charge dy-  to try. The electric motor of the load circuit dy-

namique des palettes est mécaniquement relié au cylindre inté-  pallets is mechanically connected to the cylinder

rieur d'un excitateur aérodynamique introduit dans la tubulu-  of an aerodynamic exciter introduced into the tubulu-

re d'entrée du ventilateur. Sur la palette du ventilateur se trouve un capteur extensométrique dont la sortie est branchée, vie un amplificateur de composante statique des contraintes dans la palette, un amplificateur de composante dynamique des contraintes dans la palette et un amplificateur d'adaptation, sur un bloc de comparaison du circuit de charge dynamique des  re entry of the fan. On the pallet of the fan is an extensometric sensor whose output is connected, life a static component amplifier of stresses in the pallet, a dynamic component amplifier of stresses in the pallet and an amplifier of adaptation, on a block of comparison of the dynamic load circuit of

palettes. La sortie de l'amplificateur de la composante dyna-  pallets. The output of the amplifier of the dynamic component

mique des contraintes dans la palette est branchée sur une  constraints in the pallet is connected to a

deuxième entrée d'un additionneur. La sortie de l'addition-  second entry of an adder. The output of the addition-

neur est branchée, via l'amplificateur d'adaptation, sur le  neur is connected, via the matching amplifier, to the

bloc de comparaison du circuit de charge statique des palet-  block of comparison of the static charge circuit of the puck-

tes, Le moteur électrique du circuit de charge dynamique des  The electric motor of the dynamic load circuit of the

palettes met le cylindre intérieur de l'excitateur aérodyna-  pallets puts the inner cylinder of the aerodynamic exciter

mique dans une position déterminée imposée par le bloc à programme. Le bloc de commande du circuit de charge statique agit sur le moteur électrique sur l'arbre duquel la roue a palettes du ventilateur tourne avec un nombre de tours par minute déterminé. Sur le capteur extensométrique, on prélève un signal portant l'information sur les composantes statique et dynamique des contraintes dans la palette, ce signal est os05 comparé avec celui de consigne et le signal différentiel agit  in a given position imposed by the program block. The control unit of the static charging circuit acts on the electric motor on the shaft of which the fan blade wheel rotates with a determined number of revolutions per minute. On the extensometric sensor, a signal is taken carrying the information on the static and dynamic components of the stresses in the pallet, this signal is os05 compared with the setpoint and the differential signal acts

sur le bloc de commande.on the command block.

Ce dispositif exige une grande durée des essais de  This device requires a long duration of tests of

tenue aux vibrations.vibration resistance.

Le dispositif ne donne pas de possibilité d'essayer  The device does not give an opportunity to try

la palette de ventilateur à sa fréquence de résonance, à la-  the fan pallet at its resonance frequency, at-

quelle l'amplitude d'oscillations de la palette du ventilateur et, par conséquent, les contraintes mécaniques survenant dans  what the amplitude of oscillations of the fan blade and, consequently, the mechanical stresses occurring in

le matériau de la palette deviennent maximales.  the material of the pallet become maximum.

L'invention vise à proposer un dispositif d'essai de tenue aux vibrations de palettes de ventilateur qui permet de les essayer à la fréquence de résonance de la palette du  The aim of the invention is to propose a device for testing vibration resistance of fan blades that makes it possible to test them at the resonant frequency of the pallet of the fan.

ventilateur, ce qui permet d'améliorer la fiabilité des palet-  fan, which improves the reliability of the puck-

tes du ventilateur.the fan.

Le problème posé est résolu à l'aide d'un disposi-  The problem is solved by means of a

tif d'essai de tenue aux vibrations de palettes de ventila-  test of resistance to vibration of ventilator pallets

teur comportant un moteur électrique dont l'arbre- porte la roue à palettes d'un ventilateur à essayer et dont l'entrée  with an electric motor whose shaft carries the vane wheel of a fan to be tested and whose entry

est branchée sur la sortie d'un bloc de commande, et un cap-  is connected to the output of a control block, and a

teur extensométrique monté sur la palette du ventilateur et  strainer mounted on the fan pallet and

dont la sortie est branchée sur l'entrée d'un premier amplifi-  whose output is connected to the input of a first ampli-

cateur d'adaptation, caractérisé en ce qu'il comporte en ou-  adaptation adapter, characterized in that it comprises in

tre un bloc de détection de la fréquence de résonance de la  be a block of detection of the resonance frequency of the

palette du ventilateur, dont l'entrée est branchée sur la sor-  fan, whose input is connected to the output

tie du premier amplificateur d'adaptation, et un bloc d'entre-  of the first adaptation amplifier, and a block of

tien de la fréquence de résonance de vibrations de la palette  the vibration resonance frequency of the pallet

du ventilateur, dont les entrées sont branchées sur les sor-  fan, whose inputs are connected to the outputs

ties du bloc de détection de la fréquence de résonance de vi-  of the detection block of the resonance frequency of

brations de la palette du ventilateur et la sortie, sur l'en-  the fan blade and the exit on the

trée du bloc de commande, Le bloc de détection de la fréquence de résonance  control block, the resonance frequency detection block

d'oscillations de la palette du ventilateur comporte avanta-  Oscillation of the fan blade

geusement, en série, un redresseur à deux alternances dont  in series, a two-wave rectifier

l'entrée est reliée à la sortie du premier amplificateur d'a-  the input is connected to the output of the first amplifier of

daptation, un filtre de lissage, un bloc de différentiation,  adaptation, a smoothing filter, a differentiation block,

un indicateur de zéro et un premier élément de commutation.  a zero indicator and a first switching element.

Par ailleurs, il est avantageux que le bloc d'en-  In addition, it is advantageous that the block of

tretien de la fréquence de résonance de vibrations de la pa-  maintenance of the vibration resonance frequency of the pa-

lette du ventilateur comporte, mis en série, un capteur de pression du courant d'air monté sur la palette du ventilateur, un deuxième amplificateur d'adaptation,-un premier formateur d'impulsions rectangulaires, un détecteur de différence de phase dont la sortie est branchée sur la première entrée d'un  the fan includes, in series, an air flow pressure sensor mounted on the fan blade, a second matching amplifier, a first rectangular pulse generator, a phase difference detector whose output is connected to the first input of a

circuit de comparaison et, par un deuxième élément de commu-  comparison circuit and, by a second commu-

tation, l'entrée de commande duquel est reliée à la sortie de l'indicateur de zéro du bloc de détection de la fréquence de résonance d'oscillations de la palette du ventilateur, sur  the control input of which is connected to the output of the zero indicator of the detection block of the oscillation resonance frequency of the fan pallet, on

l'entrée d'un bloc de mémorisation dont la sortie est bran-  the input of a memory block whose output is connected

chée sur la deuxième entrée dudit circuit de comparaison, et  on the second input of the comparison circuit, and

la sortie du circuit de comparaison est branchée, par un troi-  the output of the comparison circuit is connected, by a third

sième élément de commutation, dont l'entrée de commande est  sth switching element, whose command input is

reliée à la sortie de l'indicateur de zéro du bloc de détec-  connected to the output of the zero indicator of the detection block

tion de la fréquence de résonance d'oscillations de la palet-  tion of the resonant frequency of oscillations of the

te du ventilateur, sur la première entrée d'un intégrateur dont la deuxième entrée-est branchée sur la sortie du premier élément de commutation du bloc de détection de la fréquence de résonance d'oscillations de la palette du ventilateur et  the fan on the first input of an integrator whose second input is connected to the output of the first switching element of the oscillator resonance frequency detection block of the fan pallet and

la sortie, sur l'entrée du bloc de commande, ledit bloc d'en-  the output, on the input of the control block, said block of

tretien de la fréquence de résonance comportant aussi un deu-  maintenance of the resonance frequency, which also includes one

xième formateur d'impulsions rectangulaires dont l'entrée  twelfth rectangular pulse trainer whose input

est branchée sur la sortie du premier amplificateur d'adapta-  is connected to the output of the first amplifier

tion et la sortie, sur la deuxième entree du détecteur de  and the output, on the second input of the

différence de phase.phase difference.

L'utilisation de la présente invention permettra d'élever la fiabilité des palettes de ventilateur, notamment  The use of the present invention will increase the reliability of the fan blades, especially

leur tenue aux vibrations et la stabilité de leur comporte-  their resistance to vibrations and the stability of their behavior

ment en présence de vibrations, grâce à des essais des palet-  in the presence of vibrations, thanks to the puck tests.

tes de ventilateur aux régimes de résonance de vibrations et au maintien automatique du régime de résonance de vibrations  fan speeds at vibration resonance regimes and automatic maintenance of vibration resonance

de palettes avec une haute précision..  pallets with high precision ..

L'invention ressortira de la description qui suit  The invention will emerge from the description which follows

d'un exemple concret du dispositif d'essais de tenue aux vi-  a concrete example of the test device for resistance to

brations de palettes de ventilateur schématisé sur les des-  fan pallet bursts schematized on the

sins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un moteur électrique avec, fixée sur son arbre, une roue à palettes de ventilateur, conformément à l'invention;  in which: - Figure 1 shows an overview of an electric motor with, fixed on its shaft, a vane fan wheel, according to the invention;

- la figure 2 représente le schéma synoptique d'un dis-  FIG. 2 represents the block diagram of a

positif selon l'invention.positive according to the invention.

Le dispositif d'essai de tenue aux vibrations de palettes de ventilateur comporte un moteur électrique 1 (fig.  The fan blade vibration withstand test device comprises an electric motor 1 (FIG.

1) dont l'arbre 2 porte une roue à palettes 3 d'un ventila-  1) whose shaft 2 carries a paddle wheel 3 of a fan

teur axial 4 à essayer. L'ouverture d'entrée 5 de la chemise  axial tester 4 to be tested. The entrance opening 5 of the shirt

6 du ventilateur 4 abrite un excitateur aérodynamique 7 réa-  6 of the ventilator 4 houses an aerodynamic exciter 7

lisé sous forme d'un disque plat à fentes.  read in the form of a flat disc with slots.

Dans la variante d'essai d'un ventilateur centri-  In the test variant of a centrifugal fan

fuge, il est possible de réaliser l'excitateur aérodynamique  fuge, it is possible to realize the aerodynamic exciter

sous forme d'un cylindre avec baies.  in the form of a cylinder with berries.

Les bornes d'entrée du moteur électrique 1 sont branchées à la sortie d'un bloc de commande 8. Le bloc de commande 8 est réalisé suivant un mode connu ("Guide de la technique de conversion" ("Spravochnik po preobrazonvatelnoi tekhnike") par Chizhenko I.M., 1978, "Tekhnika" /Kiev/, pp.  The input terminals of the electric motor 1 are connected to the output of a control block 8. The control block 8 is produced according to a known mode ("Guide to the conversion technique" ("Spravochnik po preobrazonvatelnoi tekhnike") by Chizhenko IM, 1978, "Tekhnika" / Kiev /, pp.

377 à 389).377 to 389).

Une palette 9 du ventilateur 4 porte un capteur extensométrique 10 et un capteur 11 de pression du courant d'air. La sortie du capteur extensométrique 10 est branchée sur l'entrée d'un premier amplificateur d'adaptation 12 (fig. 2). La sortie du premier amplificateur d'adaptation: 12 est reliée à l'entrée d'un bloc 13 de détection de la  A pallet 9 of the fan 4 carries an extensometric sensor 10 and an air flow pressure sensor 11. The output of the strain sensor 10 is connected to the input of a first matching amplifier 12 (FIG 2). The output of the first matching amplifier: 12 is connected to the input of a detection block 13 of the

fréquence de résonance d'oscillations de la palette du ven-  oscillation resonance frequency of the pallet of the

tilateur. Le dispositif comporte églament un bloc 14 d'en-  tilateur. The device also includes a block 14 of

tretien de la fréquence de résonance d'oscillations de la palette de ventilateur, les entrées duiblo14 étant branchées sur les sorties du bloc 13 de détection de la fréquence de résonance d'oscillations de la palette de ventilateur et la sortie, sur l'entrée du bloc de commande 8,  maintaining the oscillation resonance frequency of the fan pallet, the duiblo14 inputs being connected to the outputs of the block 13 for detecting the oscillator resonance frequency of the fan pallet and the output on the input of the fan. control block 8,

Le bloc 13 de détection de la fréquence de résonan-  The block 13 for detecting the resonance frequency

ce de la palette du ventilateur comporte, mis en série, un re-  this of the fan pallet includes, in series, a re-

dresseur à deux alternances 15, dont l'entrée est branchée sur la sortie du premier amplificateur d'adaptation 12, un filtre de lissage 16, un bloc de différentiation 17, un indicateur de zéro 18 et un premier élément de commutation 19, Le bloc 14 d'entretien de la fréquence de résonance d'oscillations de la palette de ventilateur comporte, mis en série, un capteur 11 de pression du courant d'air, un deuxième  trainer with two half-waves 15, whose input is connected to the output of the first matching amplifier 12, a smoothing filter 16, a differentiation block 17, a zero indicator 18 and a first switching element 19, the block 14 of maintenance of the oscillator resonance frequency of the fan blade comprises, put in series, an air flow pressure sensor 11, a second

amplificateur d'adaptation 20, un premier formateur 21 d'im-  amplifier 20, a first trainer 21 of im-

pulsions rectangulaires 21, un détecteur de différence de pha-  rectangular pulses 21, a phase difference detector

se 22, dont la sortie est branchée sur la première entrée d'un  se 22, whose output is connected to the first input of a

circuit de comparaison 23 et sur la première entrée de comman-  comparison circuit 23 and on the first control input

de d'un deuxième élément de commutation 24. La deuxième entree de commande du deuxième élément de commutation 24 est reliée à la sortie de l'indicateur de zéro 18 du bloc 13. La sortie  of a second switching element 24. The second control input of the second switching element 24 is connected to the output of the zero indicator 18 of the block 13. The output

du deuxième élément de commutation 24 est branchée sur l'en-  of the second switching element 24 is connected to the

trée d'un bloc de mémorisation 25. La-sortie du bloc de mémo-  of a memory block 25. The output of the memory block

risation 25 est branchée sur la deuxième entrée du circuit de comparaison 23. La sortie du circuit de comparaison 23 est branchée sur la première entrée de commande d'un troisième élément de commutation 26, La deuxième entrée de commande du  25 is connected to the second input of the comparison circuit 23. The output of the comparison circuit 23 is connected to the first control input of a third switching element 26. The second control input

troisième élément de commutation 26 est branchée sur la sor-  third switching element 26 is connected to the output

tie de l'indicateur de zéro 18 du bloc 13, La sortie du troi-  of the zero indicator 18 in block 13, the output of the third

sième élément de commutation 26 est branchée sur la première  the second switching element 26 is connected to the first

entree d'un intégrateur 27. La deuxième entrée de l'intégra-  entry of an integrator 27. The second entry of the integra-

teur 27 est reliée à la sortie du premier élément de commuta-  27 is connected to the output of the first switching element

tion 19 du bloc 13, La sortie de l'intégrateur 27 est bran-  19 of block 13, the output of integrator 27 is

chée sur l'entrée du bloc de commande 8. Le bloc 14 d'entre-  on the entry of the control block 8. Block 14 of

tien de la fréquence de résonance de vibrations de la palet-  the vibration resonance frequency of the puck-

te de ventilateur comporte également un deuxième formateur d'impulsions rectangulaires 28 dont l'entrée est branchée * sur la sortie du premier amplificateur d'adaptation 12 et la sortie, sur la deuxième entrée du détecteur de différence de phase 22, Le dispositif d'essai de tenue aux vibrations de  The fan assembly also includes a second rectangular pulse generator 28 whose input is connected to the output of the first matching amplifier 12 and the output to the second input of the phase difference detector 22. vibration resistance test of

palettes de ventilateur fonctionne de la façon suivante.  Fan palettes work as follows.

Au départ, les éléments de commutation 19 (fig. 2), 24 et 26 sont ouverts, Avec l'arrivée d'un signal de démarrage  Initially, the switching elements 19 (Fig. 2), 24 and 26 are open, With the arrival of a start signal

P sur la première entrée de commande, les éléments de commuta-  P on the first control input, the switching elements

tion 19 et 24 se ferment. L'entrée de l'intégrateur 27 reçoit une tension de référence U0O Le signal électrique de sortie  19 and 24 are closed. The input of the integrator 27 receives a reference voltage U0O The electrical output signal

de l'intégrateur 27 agit, par l'intermédiaire du bloc de com-  of the integrator 27 acts, through the block of

mande 8, sur le moteur électrique 1 (fig. 1) en faisant tour-  8 on the electric motor 1 (fig 1) while

ner son arbre 2. Le courant d'air aérodynamique produit par  2. The stream of aerodynamic air produced by

le ventilateur 4 passe par les fentes de l'excitateur aérody-  the fan 4 passes through the slots of the aerodynamic exciter

namique 7 et agit sur les pales 9 en provoquant leurs vibra-  7 and acts on the blades 9 causing their vibra-

tions forcées qui sont converties par le capteur extensométri-  tions that are converted by the extensometric sensor.

que 10 en un signal électrique. Le capteur 11 de pression du courant d'air convertit en un signal électrique la pression  than 10 in an electrical signal. The air flow pressure sensor 11 converts the pressure into an electrical signal

du courant d'air agissant sur la palette 9, Le signal du cap-  of the air stream acting on the pallet 9, the signal of the

teur 11 arrive, via le deuxième amplificateur d'adaptation 20 (fig. 2) du bloc 14 de détection de la fréquence de résonance de vibrations de la palette de ventilateur, vers l'entrée du premier formateur d'impulsions rectangulaires 21. Le signal  11, via the second matching amplifier 20 (FIG 2) of the vibration resonance frequency detection block 14 of the fan blade, to the input of the first rectangular pulse generator 21. The signal

du capteur extensométrique 10 arrive, via le premier amplifi-  of the extensometric sensor 10 arrives, via the first amplifier

cateur d'adaptation 12, vers le redresseur à deux alternances du bloc 13 de détection de la fréquence de résonance de vibration de la palette du ventilateur. Le signal redressé  adaptation adapter 12, to the two-wave rectifier of the block 13 for detecting the vibration resonance frequency of the fan blade. The corrected signal

passe par le filtre de lissage 16 oa sont supprimées les com-  passes through the smoothing filter 16 oa are deleted the

posantes HF du signal et attaque le bloc de différentiation  RF signal posers and attacks the differentiation block

17.17.

A une fréquence de vibrations de la palette 9 (fig. 1) du ventilateur 4 inférieure à celle de résonance, le signal de sortie du bloc de différentiation 17 (fig. 2) est positive, alors qu'à l'augmentation de la fréquence de  At a vibration frequency of the vane 9 (FIG 1) of the ventilator 4 which is smaller than that of resonance, the output signal of the differentiation block 17 (FIG 2) is positive, whereas at the frequency increase of

vibrations de la palette 9 (fig, 1) et de la vitesse de ro-  vibration of the pallet 9 (fig, 1) and the speed of rotation

tation du ventilateur 9, l'amplitude de vibrations forcées de la palette 9 et le signal de sortie du filtre de lissage 16 (fig, 2) croit en continu, le signal de sortie du bloc de différentiation 17 diminue,  the fan 9, the forced vibration amplitude of the pallet 9 and the output signal of the smoothing filter 16 (FIG. 2) increases continuously, the output signal of the differentiation block 17 decreases,

Le signal de sortie de l'intégrateur 27 et la vi-  The output signal of the integrator 27 and the

tesse de rotation de l'arbre 2 (fig. 1) du moteur électrique 1 croissent jusqu'au moment o le signal à la sortie du bloc de différentiation 17 (fig. 2) devient nul, ce qui a lieu en  speed of rotation of the shaft 2 (FIG 1) of the electric motor 1 increases until the signal at the output of the differentiation block 17 (FIG 2) becomes zero, which takes place in

présence d'oscillations de résonance de la palette 9 (fig. 1).  presence of resonant oscillations of the pallet 9 (Fig. 1).

Dans ce cas, l'indicateur de zéro 18 (fig. 2) est déclenché et produit un signal qui ouvre l'élément de commutation 19 (la tension de référence U est coupée), ouvre l'élément de O  In this case, the zero indicator 18 (FIG 2) is triggered and produces a signal which opens the switching element 19 (the reference voltage U is switched off), opens the element of O

commutation 24 (la liaison entre les blocs 22 et 25 est cou-  24 (the connection between blocks 22 and 25 is

pée) et ferme l'élément de commutation 26. L'élément de com-  gate) and closes the switching element 26. The

mutation 26 met le circuit de comparaison 23 du bloc 14 sur l'entrée de l'intégrateur 27. L'élément de commutation 24 s'ouvre lorsque les vibrations de la palette 9 se mettent en  mutation 26 puts the comparison circuit 23 of the block 14 on the input of the integrator 27. The switching element 24 opens when the vibrations of the pallet 9 come into operation.

résonance. Par conséquent, le bloc de mémorisation 25 mémori-  resonance. Therefore, the memory storage block 25

se la valeur du signal de sortie Ur du détecteur de différen-  the value of the output signal Ur of the difference detector

ce de phase 22 qu'il fournit en cas d'oscillations de réso-  phase 22 that it provides in the event of oscillations of

nance des palettes 9 (fig. 1) du ventilateur 4 et dont la va-  pallets 9 (fig 1) of the fan 4 and whose

leur est proportionnelle à la différence de phase entre les signaux de sortie des formateurs d'impulsions rectangulaires  their is proportional to the phase difference between the output signals of the rectangular pulse waveforms

21 et 28 (fig. 2) correspondant à la différence de phase en-  21 and 28 (Figure 2) corresponding to the phase difference between

tre l'action du courant aérodynamique arrivant par les fentes de l'excitateur aérodynamique 7 (fig. 1) et les vibrations  the action of the aerodynamic current arriving through the slots of the aerodynamic exciter 7 (FIG 1) and the vibrations

forcées de la palette 9 du ventilateur 4.  forced from the pallet 9 of the fan 4.

Au moment de fermeture des éléments de commutation  At the moment of closure of the switching elements

19, 24 et 26 (fig. 2), le signal de sortie du circuit de com-  19, 24 and 26 (Figure 2), the output signal of the

paraison 23 est égal à zéro parce que ses entrées sont atta-  parison 23 is equal to zero because its entries are

quées par les signaux du détecteur de différence de phases 22 et du bloc de mémorisation 25 proportionnels à la valeur de résonance de la différence de phase entre les signaux de  the signals of the phase difference detector 22 and the storage block 25 proportional to the resonance value of the phase difference between the

sortie des formateurs d'impulsions rectangulaires 21 et-28.  output of rectangular pulse trainers 21 and 28.

Durant les essais, les caractéristiques de rigi-  During the tests, the characteristics of rigidity

dité et d'amortissement de la palette 9 (fig. 1) varient en permanence, Cette variation nécessite un réglage continu de la vitesse de rotation de l'arbre 2 du moteur électrique 1,  This variation necessitates a continuous adjustment of the speed of rotation of the shaft 2 of the electric motor 1.

c'est-à-dire de la fréquence du courant aérodynamique agis-  that is to say, the frequency of the aerodynamic current acting

sant sur la palette 9, pour réaliser les essais de la palet-  on the pallet 9, to carry out the tests of the pallet-

te 9 à la fréquence de résonance de vibrations La valeur de résonance de la différence de phase (la différence de phase en présence de vibrations de résonance de la palette 9) des signaux des formateurs d'impulsions rectangulaires  te 9 at the vibration resonance frequency The resonance value of the phase difference (the phase difference in the presence of resonance vibrations of the pallet 9) of the rectangular pulse trainer signals

2630? 132630? 13

21 et 28 (fig. 2), qui caractérise la palette 9 (fig. 1) donnée du ventilateur 4 et ne dépend pas pratiquement de la  21 and 28 (FIG 2), which characterizes the given pallet 9 (FIG 1) of the fan 4 and does not depend substantially on the

variation des caractéristiques de rigidité et d'amortisse-  variation in stiffness and damping characteristics

ment de la palette 9, a été déterminée par le bloc 13 (fig.  pallet 9 has been determined by block 13 (FIG.

2), mémorisée par le bloc de mémorisation 25 et est automa-  2), stored by the storage block 25 and is automatically

tiquement entretenue par le bloc 14. Par exemple, dans le  maintained by block 14. For example, in the

cas o, sous l'action sur le régime d'essai de facteurs dé-  where, under the action on the test regime of factors de-

stabilisants, la fréquence de vibrations de la palette 9 (fig. 1) diminue U =,r' la vitesse de rotation de l'arbre 2 du moteur électrique 1 accroit automatiquement du fait de l'élévation du niveau du signal de sortie de l'intégrateur 27 (fig. 2) par suite de l'apparition à la sortie du circuit  stabilizers, the frequency of vibration of the pallet 9 (FIG 1) decreases U =, r 'the rotation speed of the shaft 2 of the electric motor 1 increases automatically due to the rise in the level of the output signal of the integrator 27 (FIG 2) as a result of the appearance at the output of the circuit

de comparaison 23 d'un signal de polarité positive. La ca-  for comparing 23 a signal of positive polarity. AC-

ractéristique phase-fréquence de la palette 9 (fig. 1) du  phase-frequency characteristic of the pallet 9 (FIG.

ventilateur 4 revêt un caractère uniforme continu, par consé-  fan 4 has a continuous uniform character,

quent, à la variation de la fréquence de vibrations de la pa-  the variation of the vibration frequency of the

lette 9, la différence de phase entre les signaux de sortie des formateurs d'impulsions rectangulaires 21 et 28 (fig. 2) est inférieure à la différence de phase entre ces signaux à la fréquence de résonance) = br de la palette 9 (fig. 1) du  9, the phase difference between the output signals of the rectangular pulse formers 21 and 28 (FIG 2) is smaller than the phase difference between these signals at the resonance frequency) = br of the pallet 9 (FIG. 1) of the

ventilateur 4. C'est pourquoi le signal de sortie du détec-  This is why the output signal of the

teur de différence de phase 22 (fig. 2) devient inférieur à  phase difference converter 22 (FIG 2) becomes less than

la valeur U et la sortie du circuit de comparaison 23 déga-  the value U and the output of the comparison circuit 23 degenerate

rr

ge un signal de polarité positive, ce qui entraîne l'augmen-  a signal of positive polarity, which leads to the increase

tation des niveaux des signaux de sortie de l'intégrateur 27  tation of the output levels of the integrator 27

et du bloc de commande 8 et l'élévation de la vitesse de ro-  and the control block 8 and the elevation of the speed of rotation

tation de l'arbre 2 du moteur électrique 1. La vitesse de rotation de l'arbre 2 du moteur électrique 1 croit alors jusqu'au moment o la différence de phases entre les signaux de sortie des conformateurs 21 et 28 (fig. 2) d'impulsions rectangulaires atteigne sa valeur de résonance et le signal de sortie du détecteur de différence de phase 22 atteigne la valeur Ur, Dans ce cas, le signal de sortie du circuit de comparaison 23 redevient nul et les signaux de sortie de  2. The speed of rotation of the shaft 2 of the electric motor 1 then increases until the phase difference between the output signals of the shapers 21 and 28 (FIG 2). of rectangular pulses reaches its resonance value and the output signal of the phase difference detector 22 reaches the value Ur, in which case the output signal of the comparison circuit 23 becomes zero and the output signals of

l'intégrateur 27 et du bloc de commande 8 cessent de varier.  the integrator 27 and the control block 8 cease to vary.

Ainsi, le bloc 14 assure un entretien automatique de la fré-  Thus, block 14 ensures automatic maintenance of the frequency

quence de résonance de vibrations de la palette du ventila-  vibration resonance of the fan blade

teur à haute précision.high precision.

Les vibrations de palette de la roue de ventila-  The pallet vibrations of the fan wheel

teur étant à la fréquence de résonance, les essais de tenue  being at the resonant frequency, the holding tests

aux vibrations sont faits aux contraintes mécaniques maxima-  vibrations are made to the maximum mechanical stresses

les dans le matériau de la palette, ce qui permet de réduire  in the material of the pallet, which reduces

la durée des essais.the duration of the tests.

L'utilisation du dispositif permet d'élever la largeur de vie du ventilateur,  The use of the device makes it possible to increase the life of the fan,

Claims (3)

REVENDICATIONS 1, Dispositif d'essais de tenue aux vibrations de palettes de-ventilateur comportant un moteur électrique (1),  1, device for vibration resistance testing of fan blades comprising an electric motor (1), dont l'arbre (2) porte la roue à palettes (3) d'un ventila-  whose shaft (2) carries the vane wheel (3) of a ventilator teur (4) a essayer et dont l'entrée est branchée sur la sor-  (4) to try and whose input is connected to the tie d'un bloc de commande (8), et un capteur extensométrique (10) monté sur une palette (9) du ventilateur (4) et dont la sortie est branchée sur l'entrée d'un premier amplificateur d'adaptation (12), caractérisé en ce qu'il comporte, en outre,  of a control block (8), and an extensometric sensor (10) mounted on a pallet (9) of the fan (4) and whose output is connected to the input of a first adaptation amplifier (12). ), characterized in that it further comprises un bloc (13) de détection de la fréquence de résonance de vi-  a block (13) for detecting the resonance frequency of brations de la palette du ventilateur, dont l'entrée est branchée sur la sortie du premier amplificateur d'adaptation  bends the fan blade, the input of which is connected to the output of the first matching amplifier (12), et un bloc (14) d'entretien de la fréquence de résonan-  (12), and a block (14) for maintaining the resonance frequency ce d'oscillations de la palette du ventilateur, dont les en-  this oscillations of the fan blade, which trées sont branchées sur les sorties du bloc (13) de détec-  are connected to the outputs of the sensor block (13). tion de la fréquence de résonance de vibrations de la palette du ventilateur et la sortie, sur l'entrée du bloc de commande (8).  the vibration resonance frequency of the fan blade and the output on the input of the control block (8). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractéri-  2. Device according to claim 1, characterized sé en ce que le bloc (13) de détection de la fréquence de ré-  in that the block (13) for detecting the frequency of resetting sonance de vibrations de la p&lette du ventilateur comporte, mis en série, un redresseur à deux alternances (15) dont l'entrée est branchée sur la sortie du premier amplificateur d'adaptation (12), un filtre de lissage (16), un indicateur  The vibration signal of the fan blade includes, in series, a two-wave rectifier (15) whose input is connected to the output of the first matching amplifier (12), a smoothing filter (16), a indicator de zéro (18) et un premier élément de commutation (19).  zero (18) and a first switching element (19). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractéri-  3. Device according to claim 1, characterized sé en ce que le bloc (14) d'entretien de la fréquence de ré-  in that the maintenance frequency block (14) of the frequency sonance de vibrations de la palette de ventilateur comporte, mis en série, un capteur (11) de pression du courant d'air installé sur la palette (9) du ventilateur (4), un deuxième  vibration sensor of the fan pallet comprises, in series, an air flow pressure sensor (11) installed on the pallet (9) of the fan (4), a second amplificateur d'adaptation (20), un premier formateur d'im-  amplifier (20), a first trainer of im- pulsions rectangulaires -(21),'un détecteur de différence de  rectangular pulses - (21), a difference detector of phase (22) dont la sortie est branchée sur la première en-  phase (22) whose output is connected to the first trée d'un circuit de comparaison (23) et, par un deuxième élément de commutation (24), dont l'entrée de commande est branchée sur la sortie de l'indicateur de zéro (18) du bloc  of a comparison circuit (23) and, by a second switching element (24), whose control input is connected to the output of the zero indicator (18) of the block (13) de détection de la fréquence de résonance de la palet-  (13) for detecting the resonance frequency of the puck te de ventilateur, est reliée à l'entrée d'un bloc de mémo-  fan, is connected to the input of a memory block. risation (25) dont la sortie est branchée sur la deuxième entrée du circuit de comparaison (23), alors que la sortie du circuit de comparaison (23) est reliée, par un troisième élément de commutation (26), dont l'entrée de commande est branchée sur la sortie de l'indicateur de zéro (18) du bloc (13) de détection de la fréquence de résonance de vibrations  (25) whose output is connected to the second input of the comparison circuit (23), while the output of the comparison circuit (23) is connected by a third switching element (26), the input of which control is connected to the output of the zero indicator (18) of the vibration resonance frequency detection block (13) de la palette de ventilateur, à la première entrée d'un in-  of the fan pallet, at the first entry of an in- tégrateur (27) dont la deuxième entrée est branchée sur la sortie du premier élément de commutation (19) du bloc (13) de détection de la fréquence de résonance d'oscillations de la palette du ventilateur et la sortie, à l'entrée du bloc de commande (8), et que ledit bloc (14) comporte également un deuxième formateur d'impulsions rectangulaires (28) dont l'entrée est branchée sur la sortie du premier amplificateur d'adaptation (12) et la sortie, sur la deuxième entrée du  a tegulator (27) whose second input is connected to the output of the first switching element (19) of the oscillator resonance frequency detection block (13) of the fan blade and the output at the input of the control block (8), and that said block (14) also comprises a second rectangular pulse generator (28) whose input is connected to the output of the first matching amplifier (12) and the output, on the second entry of the détecteur de différence de phase (22).  phase difference detector (22).
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