RU1798636C - Способ определени коэффициента демпфировани системы ротор-корпус - Google Patents

Description

усилитель 7, фазометр 8, св занный с частотомером 10 через преобразователь частоты 9, который св зан также с осциллографом 6.

Способ осуществл ют следующим образом .

Устанавливают вибропреобразователь 5 в плоское опоры подшипникового узла ротора 1. Возбуждают свободные затухающие колебани  в системе межопорный ротор-корпус статора путем-сбрасывани  пробного груза на опору с двух разных высот . По периодам последействи  единичных ударов от сбрасывани  пробных грузов определ ют среднепропорциональное значение Кпэ соответствующих частот свободных колебаний. Привод т ротор во вращение, непрерывно увеличива  частоту р вращени  ротора по линейному закону р ро + , начина  с уровн  ро кпэ, непрерывно регистриру  осциллографом 6 вибропараметры и частоту р вращени  ротора до частотного уровн  рт, при котором амплитуда колебаний системы ротор-корпус максимальна. Коэффициент демпфировани  п механической системы межопорный ротор-корпус статора определ ют по формуле

,2

V

- k пэ Рт/2 + рт/2 V 8 Гпэ + рЈ, .

Пример реализации способа.

Механическа  система, на которой провер лась реализаци  предложенного способа , представл ла собой межопорный ротор в виде вала диаметром 40 мм, несущего в средней части рабочее колесо (крыльчатку) длиной 100 мм. Ротор вращалс  в шарикоподшипниковых опорах 75-20861 ЕТУ-100. Рассто ние между срединными плоскост ми опор 320 м м, Масса ротора в сборе 19,8 кг. Привод ротора осевой. Рассчитанна  по методу Рэле  собственна  частота k ротора kp 1254 рад/с.

Ротор динамически балансировалс  в стендовых услови х и собиралс  в агрегат, где в качестве приводного устройства использовалс  электродвигатель посто нного тока ДК-207 Г, св занный системой редукторов с ротором. Дл  получени  регулировки частоты р вращени  ротора, включа  максимально возможную дл -укаэанного приводного устройства, ток в цепи возбуждени  выбиралс  минимальным, а частота р регулировалась напр жением в цепи  кор .

В качестве первичных виброизмерительных преобразователей использовались акселерометры ИС-318-1, жестко крепившиес  к корпусу роторной системы в плоскост х расположени  подшипниковых опор и ориентированные в трех взаимно

перпендикул рных направлени х, одно из которых совпадало с осью вращени  ротора . Регистраци  вибропараметров при экспериментах проводилась на светолучевом

осциллографе К115. Согласующим устройством между первичными виброизмерительными преобразовател ми и осциллографом служил усилитель ИС-1245 с фильтрами . ИС-1247 на частотный диапазон 10-500 Гц.

0 Частота выходного электрического сигнала с индуктивного фазометра трансформировалась преобразователем частоты ПЧ-2 в унифицированные значени  посто нного тока и вводилась в осциллограф. Дл  визу5 ального контрол  сигнал с фазометра трансформировалс  тем же преобразователем в пр моугольные импульсы напр жени  и выводилс  на электронно-счетный частотомер 43-32.

0 Способ определени  коэффициента дег мпфировани  системы ротор-корпус по предлагаемому техническому решению осуществл ют следующим образом.

По одной из подшипниковых опор ро5 торной системы, собранной в агрегат, выполн ют единичный удар в плоскости, нормаль к которой имеет непараллельность с осью вращени  не больше 5°. В процессе удара информацию с акселерометров реги0 стрируют на фотоленте осциллографа. При обработке виброграммы определ ют период последействи  ударного импульса.

По данным поперечных составл ющих виброграмм получены соизмеримые значе5 ни  периодов последействи ударного ускорени  ±:5,4 мс..

Экспериментальна  собственна  частота kna демпфированной роторной системы kna 1 163 град/с, что на 7,8% меньше рас0 четного значени  собственной частоты ротора kp 1254 рад/с.

В дальнейшем, зна  величину собственной частоты kna демпфированной системы, приводным устройством непрерывно увеличи5 ваютчастоту р вращени  ротора, начина  с уровн  ро - kna, по линейному закону р ро + /Jt, непрерывно регистриру  осциллографом измен ющиес  вибропараметры и частоту вращени  ротора. Пройд  область макси0 мальной амплитуды колебаний, уменьшают частоту р вращени  ротора до уровн  кПэ. Последнюю операцию выполн ют дл  самоконтрол . Из обработки виброграмм определ ют мгновенную частоту рт вращени 

5 ротора, при которой отмечена максимальна  амплитуда колебаний роторной системы .

Расчетные значени  коэффициентов демпфировани  п системы ротор-корпус дл  двух экстремальных случаев виброграмм,

полученных в идентичных услови х опытным путем, соответственно равны 600 и 577 рад/с.

Таким образом, эксперименты подтвердили реализуемость предложенного способа определени  коэффициента демпфировани  реальных роторных систем.

Использование способа позвол ет снизить трудоемкость за счет сужени  информативного диапазона по частоте, а также позвол ет повысить точность воспроизведени  режимов динамических испытаний и перейти к автоматизированному исследованию вибраций роторных систем.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ определени  коэффициента демпфировани  системы ротор-корпус, по которому сначала дважды возбуждают свободные колебани  системы сбрасывани- ем пробного груза с двух различных высот

   0

   5

   0

   на опору ротора, измер ют в каждом случае период свободных колебаний и наход т среднее пропорциональное значение кПэ соответствующих частот свободных колебаний , а затем возбуждают вынужденные колебани  системы путем вращени  ротора с увеличивающейс  частотой ро, фиксируют частоту рт вращени  ротора, при которой амплитуда колебаний системы максимальна , и по величинам кпэ и Рт рассчитывают коэффициент демпфировани , отличающийс  тем, что, с целью снижени  трудоемкости , возбуждение вынужденных колебаний начинают с частоты, равное kns, увеличение частоты вращени  ротора осуществл ют неп реры вно, по линейному за кону , а коэффициент п демпфировани  рассчитывают по формуле

   4- рт/2

   ПЬ2

   о к пэ

   + Рт