JPH07128198A - 翼振動回転試験用励振装置 - Google Patents

翼振動回転試験用励振装置

Info

Publication number
JPH07128198A
JPH07128198A JP29461993A JP29461993A JPH07128198A JP H07128198 A JPH07128198 A JP H07128198A JP 29461993 A JP29461993 A JP 29461993A JP 29461993 A JP29461993 A JP 29461993A JP H07128198 A JPH07128198 A JP H07128198A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blade
vibration
measured
vacuum chamber
wing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP29461993A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3174676B2 (ja
Inventor
Katsunori Komori
勝則 小森
Sadao Kawahara
定男 川原
Sadao Miyazaki
貞夫 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP29461993A priority Critical patent/JP3174676B2/ja
Publication of JPH07128198A publication Critical patent/JPH07128198A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3174676B2 publication Critical patent/JP3174676B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空室内の真空度を低下させたり、風損によ
る真空室内の温度を上昇させることなく、被測定翼の振
動特性を測定できるようにすること。 【構成】 被測定翼2を真空室3内で回転させてその翼
の振動特性を測定する翼振動回転試験用励振装置におい
て、被測定翼2の先端部近傍に位置するように電磁石1
1を設け、被測定翼2の回転数に応じた周波数で該電磁
石11を励起することにより、被測定翼2に振動を与え
るようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タービン翼などの回転
翼を真空室内で回転させて、この回転翼の振動特性を測
定するための回転試験装置に適用されるものであって、
回転中の被測定翼に強制的に振動を与えるための励振装
置を備えた翼振動回転試験用励振装置に関する。
【0002】
【従来の技術】タービン翼などの製造時に、工場で振動
特性の測定などの試験が行われる。このための従来の試
験装置は、図5に示すようなものであった。すなわち、
回転軸(ロータ軸)1に取り付けられた被測定翼2を収
納する真空室(車室)3を有し、回転軸1の両端を軸受
4でそれぞれ支持し、回転軸1の一方端は駆動モータ5
に連結されている。また、被測定翼2の先端部の真横に
位置するように、真空室3内に支柱6が固定して立てら
れていて、この支柱6に真空室3の外部から導入した空
気配管7が取り付けられている。そして、この空気配管
7の先端に、被測定翼2側へ向けて噴射口を設けたエア
ーノズル8が備えられている。
【0003】以上述べた構成において、試験を行う際
は、室3内は真空にされ、駆動モータ5によって回転軸
1を駆動することにより、被測定翼2を回転させて、図
示しないテレメータ機器により測定データを得ている。
【0004】ところで、通常、発電所の蒸気タービン
は、高圧蒸気で駆動されるため、その蒸気力でタービン
翼は加振されることになるが、工場試験の場合、タービ
ン翼を大気中で回転させると、大きな空気抵抗を受ける
ために、駆動モータの容量を大容量のものにしなければ
ならないとか、風損による真空室内の温度が上昇するな
どの問題が生じるので、室3内全体を真空に保つように
している。そうすると、被測定翼2を振動させる媒体が
ほとんどない状態で運転することになり、このままで
は、回転中被測定翼2は振動せず、振動特性の測定もで
きないので、従来は、試験に必要な回転数範囲で、強制
的に空気配管7に弁9を介して空気を送り、この空気を
エアーノズル8から回転中の被測定翼2へ噴射させるこ
とにより、被測定翼2を加振していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の翼
振動回転試験用励振装置にあっては、真空室3内にエア
ーを噴射させるので、真空室3内の真空度が低下するこ
ととなり、また、風損により真空室3内の温度上昇を招
くことになるという問題があった。そのため、通常,真
空室3内の回転軸1や被測定翼2の植え込まれているデ
ィスク部1aに装着されている、測定用のテレメータ機
器(図示せず)などが高温にさらされることになり、使
用温度限界を越して破損の原因ともなっていた。さら
に、従来の翼振動回転試験用励振装置は、一箇所からエ
アーを噴射させて被測定翼2を励振するので、励振力が
ランダムとなり鮮明な振動特性を得にくいという問題が
あった。
【0006】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたもので、真空室内の真空度を低下
させたり、風損による真空室内の温度を上昇させること
なく、被測定翼の振動特性を測定できる翼振動回転試験
用励振装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、被測定翼を真空室内で回転させてその
翼の振動特性を測定する翼振動回転試験用励振装置にお
いて、被測定翼の先端部近傍に位置するように電磁石を
真空室内に固定して設け、被測定翼の回転数に応じた周
波数で電磁石を励起することにより、被測定翼に振動を
与えるようにしたものである。
【0008】また、本発明は、被測定翼を真空室内で回
転させてこの翼の振動特性を測定する翼振動回転試験用
励振装置において、被測定翼を回転させる回転軸の先端
部に捩り振動発生装置を連結し、この捩り振動発生装置
によって所定周波数範囲を掃引するように前記回転軸を
捩り掃引励振するようにしたものである。
【0009】
【作 用】上記の手段によれば、電磁石を励起して被測
定翼に振動を与えたり、又は捩り振動発生装置を用いて
回転軸を捩り励振することにより、被測定翼に振動を与
えることができるので、真空室内の真空度を低下させる
ことがなく、さらに風損により真空室内の温度を上昇さ
せることもなく、被測定翼の振動特性を測定することが
できる。
【0010】
【実施例】以下本発明に係る翼振動回転試験用励振装置
の実施例について、図1ないし図4を参照して詳細に説
明する。なお、これらの図において、図5と同一部分に
は同一符号を付して示してあるので、その部分の説明は
省略する。
【0011】図1は、本発明に係る翼振動回転試験用励
振装置の第1実施例を示したものであり、真空室3内に
電磁石11が固定されている。この電磁石11は、被測
定翼2の先端部の近傍に対して、磁力を強く作用させる
ことができるような向きと位置に設けられている。そし
て、回転軸1の回転数を計測するためのセンサ12を有
する回転計13が設けられており、この回転計13から
得られるパルス信号は、分周器/逓倍器付正弦波変換器
14へ供給される。この分周器/逓倍器付正弦波変換器
14は、回転計13から得られたパルス信号を、回転軸
1の回転数の任意の次数の正弦波に変換するもので、こ
の変換された信号は増幅器15で増幅され、電磁石11
へ供給される。
【0012】従って、電磁石11は、増幅器15の出力
によって励磁され、この電磁石11の磁力が被測定翼2
に作用することになる。すなわち、試験に必要な回転数
範囲において、任意の振動モード(3,4,5……10
ノーダルダイアモード)となるような励振力を、電磁石
11を介して被測定翼2に与え、各ハーモニックスとの
共振時の振動応答を増幅させて、鮮明な被測定翼2の振
動特性を得るものである。なお、試験時に室3内を真空
にすることは言うまでもない。
【0013】これらの作用を更に具体的に説明する。例
えば、タービンの回転数が3000rpm(50Hz)
で、タービン翼が300Hzの固有振動数を持っている
場合、タービン翼はその回転数の6次の周波数と共振す
ることが予想される。そこで、本発明の翼振動回転試験
用励振装置では、回転計13から回転軸1の1回転当り
50パルスの信号を得、これを分周器/逓倍器付正弦波
変換器14の逓倍器で6逓倍し、さらに分周器で1/2
倍に分周した(50×6÷2=150)後、周波数15
0Hzの正弦波信号を変換器によって得る。この150
Hzの正弦波信号を増幅器15で電力増幅し、励磁電流
として電磁石11へ供給する。ここで、分周器で1/2
倍に分周するのは、電磁石11へ交流信号を与えた場
合、電磁石11の特性上2倍の周波数の加振力を発生す
るためであり、交流信号が150Hzの場合、結果的に
は300Hzで被測定翼2を励振することになる。
【0014】このように、本実施例では、回転軸1の回
転数を基準信号としているため、回転軸1の回転数に同
期した任意の次数の信号を得ることができ、この周波数
で被測定翼2を励振することにより、各ハーモニックス
での共振時の振動特性を得ることができる。また、正弦
波に近い励振力を被測定翼2に与えるため、加振力成分
が大きく、鮮明な振動特性を得ることができる。
【0015】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。
【0016】通常、タービン翼の曲げ振動共振倍率は約
1000倍といわれており、回転軸を捩り励振してもタ
ービン翼には曲げ振動が発生することが知られている。
従って、捩り振動発生装置を用いて回転軸を捩り励振す
ると、タービン翼は曲げ固有振動数で共振する。よっ
て、タービン翼を任意の周波数範囲、例えば2Hz〜3
00Hzの範囲で掃引励振すると、図2に示すような共
振曲線が得られ、結果的に図3に示すような鮮明なター
ビン翼の振動特性(キヤンベル線図)が得られることに
なる。なお、この場合、タービン翼の回転数は任意の回
転数に固定させた状態で、捩り振動発生装置により回転
軸を捩り励振することが必要である。
【0017】このような考え方に基づきなされた翼振動
回転試験用励振装置の実施例を図4に示してある。すな
わち、駆動モータ5に連結されている側とは反対側の回
転軸1の端部に、カップリング21を介して捩り振動発
生装置22が連結されている。この捩り振動発生装置2
2には、掃引型正弦波発生器23からの出力信号が増幅
器24で増幅されて入力されるようになっている。
【0018】そこで、駆動モータ5により被測定翼2を
一定の回転数に保った状態で、掃引型正弦波発生器23
から例えば2Hz〜300Hzの範囲を掃引する信号を
発生させ、これを増幅器24を介して捩り振動発生装置
22へ供給する。これにより、回転軸1は2Hz〜30
0Hzの範囲で掃引励振されるため、被測定翼2には曲
げ振動が発生することになり、被測定翼2の振動特性を
得ることができる。この振動特性は、エネルギー密度が
大きく鮮明なものとなる。従って、従来のように、真空
室3内の真空度を低下させることはなく、また風損によ
る真空室3内の温度上昇を招くこともない。
【0019】なお、被測定翼2の曲げ振動倍率は、通常
1000倍といわれているように、この実施例では、小
さい励振力で振動特性を得ることができるので、捩り振
動発生装置22自体を小形化できるという利点もある。
【0020】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
電磁石を励起して被測定翼に振動を与えたり、又は捩り
振動発生装置を用いて回転軸を捩り励振することによ
り、真空室内の真空度を低下させることなく、また風損
により真空室内の温度を上昇させることもなく、被測定
翼の振動特性を測定することができるという、顕著な作
用効果を奏する翼振動回転試験用励振装置が提供され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る翼振動回転試験用励振装置の一実
施例を示す概略的な構成説明図である。
【図2】タービン翼の共振曲線を示す特性図である。
【図3】タービン翼の振動特性を示す特性図(キヤンベ
ル線図)である。
【図4】本発明に係る翼振動回転試験用励振装置の他の
実施例を示す構成説明図である。
【図5】従来の翼振動回転試験用励振装置を示す概略的
な構成説明図である。
【符号の説明】
1 回転軸 2 被測定翼 3 真空室 5 駆動モータ 11 電磁石 12 センサ 13 回転計 14 分周器/逓倍器付正弦波変換器 21 カップリング 22 捩り振動発生装置 23 掃引型正弦波発生器 24 増幅器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被測定翼を真空室内で回転させてその翼の
    振動特性を測定する翼振動回転試験用励振装置におい
    て、被測定翼の先端部近傍に位置するように電磁石を前
    記真空室内に固定して設け、前記被測定翼の回転数に応
    じた周波数で前記電磁石を励起することにより、被測定
    翼に振動を与えるようにしたことを特徴とする翼振動回
    転試験用励振装置。
  2. 【請求項2】被測定翼を真空室内で回転させてこの翼の
    振動特性を測定する翼振動回転試験用励振装置におい
    て、被測定翼を回転させる回転軸の先端部に捩り振動発
    生装置を連結し、この捩り振動発生装置によって所定周
    波数範囲を掃引するように前記回転軸を捩り掃引励振す
    るようにしたことを特徴とする翼振動回転試験用励振装
    置。
JP29461993A 1993-10-29 1993-10-29 翼振動回転試験用励振装置 Expired - Fee Related JP3174676B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29461993A JP3174676B2 (ja) 1993-10-29 1993-10-29 翼振動回転試験用励振装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29461993A JP3174676B2 (ja) 1993-10-29 1993-10-29 翼振動回転試験用励振装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07128198A true JPH07128198A (ja) 1995-05-19
JP3174676B2 JP3174676B2 (ja) 2001-06-11

Family

ID=17810107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29461993A Expired - Fee Related JP3174676B2 (ja) 1993-10-29 1993-10-29 翼振動回転試験用励振装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3174676B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08136406A (ja) * 1994-11-08 1996-05-31 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 高速回転振動試験装置
JPH09210871A (ja) * 1996-01-31 1997-08-15 Hitachi Ltd 遠心力載荷試験装置
JP2010066238A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Tlv Co Ltd 回転機の作動状態検出装置
EP2921829A4 (en) * 2012-11-19 2016-07-13 Kobe Steel Ltd DEVICE FOR MEASURING THE DYNAMIC PROPERTIES OF A CENTRIFUGE TURNING MACHINE AND CENTRIFUGE TURNING MACHINE
CN112985721A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 中国航发商用航空发动机有限责任公司 涡轮转子叶片振动特性的检测装置和检测方法
CN114136545A (zh) * 2021-11-08 2022-03-04 陕西飞机工业有限责任公司 一种飞机外翼气密油密试验设备及方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08136406A (ja) * 1994-11-08 1996-05-31 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 高速回転振動試験装置
JPH09210871A (ja) * 1996-01-31 1997-08-15 Hitachi Ltd 遠心力載荷試験装置
JP2010066238A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Tlv Co Ltd 回転機の作動状態検出装置
EP2921829A4 (en) * 2012-11-19 2016-07-13 Kobe Steel Ltd DEVICE FOR MEASURING THE DYNAMIC PROPERTIES OF A CENTRIFUGE TURNING MACHINE AND CENTRIFUGE TURNING MACHINE
US9964435B2 (en) 2012-11-19 2018-05-08 Kobe Steel, Ltd. Dynamic characteristic measurement device of centrifugal rotation machine, and centrifugal rotation machine
US10677644B2 (en) 2012-11-19 2020-06-09 Kobe Steel, Ltd. Dynamic characteristic measurement device of centrifugal rotation machine, and centrifugal rotation machine
CN112985721A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 中国航发商用航空发动机有限责任公司 涡轮转子叶片振动特性的检测装置和检测方法
CN114136545A (zh) * 2021-11-08 2022-03-04 陕西飞机工业有限责任公司 一种飞机外翼气密油密试验设备及方法
CN114136545B (zh) * 2021-11-08 2023-10-20 陕西飞机工业有限责任公司 一种飞机外翼气密油密试验设备及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3174676B2 (ja) 2001-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Endo et al. Flexural vibration of a thin rotating ring
Jones et al. Traveling wave excitation system for bladed disks
CN1012628B (zh) 用于测定由对磁场不产生感应的材料制造的涡轮叶片的共振频率的方法和装置
JP3174676B2 (ja) 翼振動回転試験用励振装置
CN108593229A (zh) 整体叶轮叶片振动测量装置与测量方法
JPH11118591A (ja) ディスク装置の筐体の振動解析方法及び解析装置
Martarelli et al. Laser Doppler vibrometry on rotating structures in coast-down: resonance frequencies and operational deflection shape characterization
US5553501A (en) Vibration testing on rotating machine components
JP2737420B2 (ja) 超音波モータの駆動方式
JPH08100604A (ja) タービン翼振動回転試験装置
JP2005037390A (ja) 軸支されたシャフトを備えている軸受システムの固有周波数の判定方法及び装置
US3495447A (en) Apparatus for fatigue testing and other purposes and method of using same
Hirose et al. A small noncontact ultrasonic motor
JPH1137893A (ja) 捩り振動試験用加振装置
Verma et al. Measurement techniques for vibration and acoustic noise of electrical machines
Hane et al. Photothermoelastic imaging at a flexural resonance frequency of a clamped plate sample
JP3140617B2 (ja) 翼振動回転試験用励振装置
JP2000097801A (ja) 回転振動試験時の振動モード励振装置
JP2000356565A (ja) 振動試験装置
JPS58211627A (ja) 疲労き裂插入方法
Pankonin et al. A strip resonance technique for measuring the ultrasonic viscoelastic parameters of polymeric sheets with application to cellulose
SU803048A1 (ru) Вибродвигатель
Coutard et al. Modeling of an ultrasonic auto-controlled frequency generator in VHDL-AMS language
SU1113731A1 (ru) Способ контрол анизотропии характеристик упругости материалов
JP2003004559A (ja) ベルトの張力測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010306

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees