SE459454B - Vibration test equipment for fan blade - Google Patents

Vibration test equipment for fan blade

Info

Publication number
SE459454B
SE459454B SE8801289A SE8801289A SE459454B SE 459454 B SE459454 B SE 459454B SE 8801289 A SE8801289 A SE 8801289A SE 8801289 A SE8801289 A SE 8801289A SE 459454 B SE459454 B SE 459454B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
input
output
unit
fan
blade
Prior art date
Application number
SE8801289A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8801289D0 (en
SE8801289A (en
Inventor
A E Bozhko
A I Fedorov
V P Shpachuk
A A Pavlov
Original Assignee
Inst Mash Akademii Nauk Uk
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 Inst Mash Akademii Nauk Uk filed Critical Inst Mash Akademii Nauk Uk
Priority to SE8801289A priority Critical patent/SE459454B/en
Publication of SE8801289D0 publication Critical patent/SE8801289D0/en
Publication of SE459454B publication Critical patent/SE459454B/en
Publication of SE8801289A publication Critical patent/SE8801289A/xx

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

On the fan (4) blade (9) is fitted an elasticity indicator (10), the output of which is connected to the input of a primary amplifier (12). A unit is employed for investigating the vibration resonance frequency of a fan blade, and has its input coupled to the output of the primary amplifier. A second unit maintains the fan blade vibration resonance frequency constant, and has its input coupled to the outputs of the first unit, whilst its output is connected to the input of the control unit (8). The first unit incorporates the following series-coupled functional units: a two half-period rectifier, the input of which is coupled to the output of the primary amplifier (12), a compensating filter, a differentiating unit, a zero detector, and a first power switch. The functional units of the second unit are an air flow pressure gauge fixed to the fan blade, a secondary amplifier, a first rectangle impulse former, a phase detector, the output of which is coupled to the first input of a comparative unit, and through a switch to the input of a memory unit.

Description

a! 459 454 10 15 20 25 30 2 läge, angivet av programenheten. Styrenheten hos ström- kretsen för den statiska belastningen verkar pâ elmotorn, på vars axel fläktarbetshjulet roterar med ett erfordrat varvtal. Från töjningsgivaren avläses en signal för de statiska och dynamiska bladpàkänningskomponenterna, vilken signal jämföres med den förutbestämda, och en differenssignal verkar på styrenheten. a! 459 454 10 15 20 25 30 2 mode, indicated by the application unit. The control unit of the power the static load circuit operates on the electric motor, on the axis of which the fan impeller rotates by a required speed. A signal for is read from the strain gauge the static and dynamic blade stress components, which signal is compared with the predetermined one, and a difference signal acts on the control unit.

Denna anordning behöver en längre tid för genomfö- rande av en provning av vibrationsbeständigheten.This device needs a longer time to implement testing of vibration resistance.

Anordningen tillåter icke att man provar fläktbladet vid dess resonansfrekvens, då fläktskovelns svängningssam- plitud och följaktligen uppkommande mekaniska pàkänningar i bladets meterial blir maximala.The device does not allow the fan blade to be tested at its resonant frequency, when the oscillation coefficient of the fan blade plitude and consequent mechanical stresses in the material of the blade becomes maximum.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning för provning av vibrations- beständigheten hos fläktblad, att möjliggöra provning av ett fläktblad vid bladets resonansfrekvenssvängningar och därmed höja fläktbladens driftsäkerhet.The main object of the present invention is to provide a device for testing vibration the durability of fan blades, to enable testing of a fan blade at the resonant frequency oscillations of the blade and thereby increase the operational reliability of the fan blades.

Detta syfte uppnås medelst en anordning för provning av víbrationsbeständigheten hos fläktblad, vilken anordning innefattar dels en elmotor, på vars axel ett arbetshjul till en fläkt, som skall provas, är fästbart, och vars ingång är kopplad till utgången hos en styrenhet, och dels en på fläktens blad monterbar töjningsgivare, vars utgång är kopplad till ingången hos en första samordnande förstärkare, vilken anordning, enligt uppfinningen, vidare innefattar dels en första enhet för sökning av svängningsresonansfrekvensen hos ett fläktblad, vars ingång är kopplad till utgången för den första samord- nande förstärkaren. och dels en andra enhet för att hålla svängningsresonansfrekvensen hos fläktbladet kons- tant, varvid den andra enhetens ingángar är kopplade till utgângarna för den första enheten medan dess utgång är kopplad till styrenhetens ingång.This object is achieved by means of a test device of the vibration resistance of fan blades, which device comprises partly an electric motor, on the shaft of which a working wheel to a fan to be tested is attachable, and whose input is connected to the output of a control unit, and partly a strain gauge mountable on the fan blade, whose output is connected to the input of a first coordinator amplifier, which device, according to the invention, further includes a first unit for searching for the oscillation resonant frequency of a fan blade, whose input is connected to the output of the first coordinate amplifier. and secondly a second device for maintain the oscillation resonance frequency of the fan blade the inputs of the other unit are connected to the outputs of the first device while its output is connected to the control unit input.

Det är lämpligt, att enheten för sökning av sväng- ningsresonansfrekvensen hos fläktbladet innefattar följande seriekopplade funktionsenheter: en tvåhalvperiodslikriktare, 10 15 20 25 30 35 459 454 3 vars ingång är kopplad till utgången hos den första samordnande förstärkaren, ett utjämnande filter, en differentierande enhet, en nolldetektor och en första strömställare.It is appropriate that the unit for searching for The resonant frequency of the fan blade includes the following series-connected functional units: a two-period rectifier, 10 15 20 25 30 35 459 454 3 whose input is connected to the output of the first coordinating amplifier, a smoothing filter, a differentiating unit, a zero detector and a first switches.

Det är dessutom lämpligt, att enheten för att hålla svängningsresonansfrekvensen hos fäktbladet innefattar dels följande seriekopoplade funktionsenheter: en luft- strömstryckgivare, som är fästbar vid fläktens blad, en andra samordnande förstärkare, en första rektangel- impulsformare, en fasdetektor, vars utgång är kopplad till den första ingången hos ett jämförelseelement och genom en andra strömställare, vars styringång är kopplad till utgången hos en nolldetektor hos enheten för sökning av svängningsresonansfrekvensen hos fläktbladet till ingången hos en minnesenhet, vars utgång är kopplad till jämförelseelementets andra ingång, varvid jämförelse- elementets utgång är - genom en tredje strömställare, vars styringång är kopplad till utgången hos noll-detek- torn hos enheten för sökning av svängningsresonansfrekven- sen hos fläktbladet, - kopplad till den första ingången hos en integrator, vars andra ingång är kopplad till utgången hos den första strömställaren hos enheten för sökning av svängningsresonansfrekvensen hos fläktbladet, medan dess utgång är kopplad till styrenhetens ingång, och dels en andra rektangelimpulsformare, vars ingång är kopplad till utgången hos den första samordnande förstärkaren, medan dess utgång är kopplad till fasdetek- torns andra ingång.It is also convenient, that the device to hold the oscillation resonant frequency of the fencing blade includes on the other hand, the following series-connected functional units: an current pressure sensor, which is attached to the fan blade, a second coordinating amplifier, a first rectangular pulse shaper, a phase detector, the output of which is connected to the first input of a comparison element and through a second switch, the control input of which is connected to the output of a zero detector of the search device of the oscillation resonant frequency of the fan blade to the input of a memory device, the output of which is connected to the second input of the comparison element, whereby the the output of the element is - through a third switch, whose control input is connected to the output of zero-detection tower of the oscillation resonance frequency unit then at the fan blade, - connected to the first input at an integrator, the second input of which is connected the output of the first switch of the unit for searching for the oscillation resonance frequency of the fan blade, while its output is connected to the input of the control unit, and secondly a second rectangular pulse shaper, the input of which is connected to the output of the first coordinator the amplifier, while its output is connected to the phase detector tower second entrance.

Fläktbladets provning under resonanssvängningsdrift- förhållanden och en automatisk hållning av fläktbladets resonanssvängningsdriftförhållanden med en hög noggrannhet, enligt uppfinningen, medger att fläktbladens driftsäker- het och vibrationsbeständighet ökas.The fan blade test during resonant oscillation operation conditions and an automatic holding of the fan blade resonant oscillation operating conditions with a high accuracy, according to the invention, allows the fan blades to be heat and vibration resistance are increased.

Uppfinningen beskrivas närmare nedan i ett konkret utföringsexempel med hänvisning till bifogade ritning, där: 459 454 10 15 20 25 30 35 4 Fig 1 visar generell vy av en elmotor med ett fläkt- arbetshjul, som är fäst vid dess axel, enligt uppfinningen; Fig 2 schematiskt visar anordningen enligt upp- finningen. _ Den enligt uppfinningen föreslagna anordningen för provning av vibrationsbeständigheten hos fläktblad innefattar en elmotor l (fig 1), på vars axel 2 är fäst ett arbetshjul till en axialfläkt 4, som skall provas.The invention is described in more detail below in a concrete manner exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing, where: 459 454 10 15 20 25 30 35 4 Fig. 1 shows a general view of an electric motor with a fan work wheels attached to its shaft, according to the invention; Fig. 2 schematically shows the device according to the finding. _ The device proposed according to the invention for testing the vibration resistance of fan blades comprises an electric motor 1 (Fig. 1), to whose shaft 2 is attached a work wheel for an axial fan 4 to be tested.

I en inloppsöppning 5 till fläktens 4 huv 6 är anordnad en aerodynamisk alstrare 7, som är utförd i form av en plan skiva med slitsar.In an inlet opening 5 to the hood 6 of the fan 4 is arranged an aerodynamic generator 7, which is made in the form of a flat disc with slots.

För provning av en centrifugalfläkt kan en utförings- form tilämpas med den aerodynamiska alstraren i form av en cylinder med öppningar.For testing a centrifugal fan, an embodiment shape is applied with the aerodynamic generator in shape of a cylinder with openings.

Till elmotorns l ingàngskontaktklämmor är kopplad en utgång hos en styrenhet 8. Styrenheten 8 är utförd på ett allmänt känt sätt (“Spravotjnik po preobrasovatelnoj technike", I.M. Tjizhenko, 1978, "Technika", Kiev, s. 377- lsse). - På fläktens 4 blad 9 är fästa en töjningsgivare 10 och en luftströmstryckgivare ll. Töjningsgivarens 10 utgång är kopplad till den första samordnande förstär- karens 12 (fig.2) ingång. Den första samordnande för- stärkarens 12 utgång är kopplad till ingången hos en enhet 13 för sökning av svängningsresonansfrekvensen hos ett fläktblad. Anordningen innefattar också en enhet 14 för att hålla svängningsresonansfrekvensen hos fläkt- bladet, varvid enhetens 14 ingångar är kopplade till utgångarna hos enheten 13 för sökning av svängnings- resonansfrekvensen hos fläktbladet, medan dess utgång är kopplad till styrenhetens 8 ingång.The input contact terminals of the electric motor are connected an output of a control unit 8. The control unit 8 is designed in a generally known manner (“Spravotjnik po preobrasovatelnoj technike ", I.M. Tjizhenko, 1978," Technika ", Kiev, pp. 377- lsse). - Attached to the blade 9 of the fan 4 is a strain gauge 10 and an air flow pressure sensor ll. The strain gauge 10 output is connected to the first coordinating amplifier the entrance of the tank 12 (fig.2). The first coordinating the output of the amplifier 12 is connected to the input of a unit 13 for searching the oscillation resonance frequency in a fan blade. The device also includes a unit 14 to maintain the oscillation resonance frequency of the fan the blade, the inputs of the unit 14 being connected the outputs of the oscillation search unit 13 the resonant frequency of the fan blade, while its output is connected to the input of the control unit 8.

Enheten 13 innefattar följande seriekopplade funk- tionsenheter: en tvåhalvperiodslikriktare 15, vars ingång är kopplad till utgången hos den första samordnande förstärkaren 12, ett utjämnande filter 16, en differen- tierande enhet 17, en nolldetektor 18 och en första strömställare 19. 10 15 20 25 30 35 459 454 5 Enheten 14 innefattar följande seriekopplade funk- tionsenheter: en luftströmstryckgivare ll, en andra samordnande förstärkare 20, en första rektangelimpuls- formare 21, en fasdetektor 22, vars utgång är kopplad till en första ingång hos ett jämförelseelement 23 och till en andra strömställares 24 första styringång. En andra strömställares 24 andra styringång är kopplad till utgången hos enhetens 13 nolldetektor 18. Den andra strömställarens 24 utgång är kopplad till ingången hos en minnesenhet 25. Minnesenhetens 25 utgång är kopplad till jämförelseelementets 23 andra ingång. Elementets 23 utgång är kopplad till en tredje strömställares 26 första styringång. Den tredje strömställarens 26 andra styringáng är kopplad till utgången hos enhetens 13 nolldetektor 18. Den tredje strömställarens 26 utgång är kopplad till den första ingången hos en integrator 27. Integratorns 27 andra ingång är kopplad till utgången hos enhetens 13 första strömställare l9. Integratorns 27 utgång är kopplad till styrenhetens 8'ingång. Enheten 14 för att hålla svängníngsresonansfrekvensen hos fläkt- bladet innefattar också en andra rektangelímpulsformare 28, vars ingång är kopplad till den första samordnande förstärkarens 12 utgång. Medan dess utgång är kopplad till fasdetektorns 22 andra ingång.The unit 13 comprises the following series-connected functions units: a two-period rectifier 15, the input of which is connected to the output of the first coordinator the amplifier 12, a smoothing filter 16, a differential unit 17, a zero detector 18 and a first switch 19. 10 15 20 25 30 35 459 454 5 The unit 14 comprises the following series-connected functions units: an airflow pressure sensor ll, a second coordinating amplifier 20, a first rectangular pulse former 21, a phase detector 22, the output of which is connected to a first input of a comparison element 23 and to the first control input of a second switch 24. One the second control input of other switches 24 is connected to the output of the unit 13 zero detector 18. The other the output of switch 24 is connected to the input of a memory unit 25. The output of the memory unit 25 is connected to the second input of the comparison element 23. The elements 23 output is connected to a third switch 26 first control input. The third switch 26 second control input is connected to the output of the unit 13 zero detector 18. The output of the third switch 26 is connected to the first input of an integrator 27. The second input of the integrator 27 is connected to the output at the unit 13's first switch l9. Integratorns 27 output is connected to the control unit '8' input. The device 14 to maintain the oscillation resonance frequency of the fan the blade also includes a second rectangular pulse former 28, the input of which is connected to the first coordinator the output of the amplifier 12. While its output is connected to the second input of the phase detector 22.

Anordningen enligt uppfinningen fungerar på följande sätt.The device according to the invention operates on the following way.

I utgångsläge är strömställarna 19 (fig 2), 24 och 26 frànkopplade. När en startsignal "P" inkommer till den första styringángen tillkopplas strömställarna 19 och 24. En grundspänning U0 matas till integratorns 27 ingång. Integratorns 27 elektriska utgàngssignal kommer att medelst styrenheten 8 verka på elmotorn l (fig 1), vilket bringar axeln 2 att rotera. En av fläkten 4 alstrad aerodynamisk luftström matas genom alstrarens 7 öppningar och verkar på bladen 9, vilket resulterar i att dessa börjar svänga, varvid dessa svängningar omvandlas av töjningsgivaren 10 till en elektrisk signal. 459 454 10 15 20 25 30 35 6 Luftströmstryckgivaren ll omvandlar luftströmstrycket, som verkar pà bladet 9, till en elektrisk signal. Givarens ll signal inkommer - via den andra samordnande förstär- karen 20 (fig 2) hos enheten 13 för sökning av svängninga- resonansfrekvensen hos fläktbladet - till den första rektangelimpulsformarens 21 ingång. Töjningsgivarens 10 signal inkommer medelst den första samordnande för- stärkaren l2 till tváhalvperiodslikriktaren 15 hos en- heten 13. Den likriktade signalen inkommer genom det utjämnande filtret 16, där signalens högfrekvenskompo- nenter filtreras bort, till den differentierande enheten 17.In the initial position, the switches are 19 (fig. 2), 24 and 26 disconnected. When a start signal "P" is received the switches are connected to the first control input 19 and 24. A base voltage U0 is supplied to the integrator 27 entrance. Integrator 27 electrical output signal will act on the electric motor 1 by means of the control unit 8 (Fig. 1), which causes the shaft 2 to rotate. One of the fan 4 generated aerodynamic air flow is fed through the generator 7 openings and acts on the blades 9, resulting in that these begin to oscillate, these oscillations converted by the strain gauge 10 into an electrical signal. 459 454 10 15 20 25 30 35 6 The air flow pressure sensor 11 converts the air flow pressure, acting on the blade 9, to an electrical signal. The donor's signal is received - via the second coordinating amplifier 20 (Fig. 2) of the unit 13 for searching for the oscillation the resonant frequency of the fan blade - to the first the input of the rectangle pulse shaper 21. The strain gauge Signal is received by means of the first coordinating the amplifier 12 to the two half period rectifier 15 of one The rectified signal is received through it equalizing filter 16, where the high frequency component of the signal filters are filtered out to the differentiating unit 17.

När svängningsfrekvensen hos fläktens 4 blad 9 (fig l) har en låg resonansfrekvens är den differentie- rande enhetens 17 (fig 2) signal positiv, eftersom en ökning av bladets 9 (fig l) svängningsfrekvens och fläktens 4 rotationshastighet resulterar i att amplituden hos bladets 9 påtvingade svängningar och det utjämnande filtrets 16 (fig 2) utgångssignal kontinuerligt ökar, varvid den differentierande enhetens 17 utgángssignal minskar.When the oscillation frequency of the fan 9 blades 9 (Fig. 1) has a low resonant frequency, the differential signal of the operating unit 17 (Fig. 2) is positive, since a increasing the oscillation frequency of the blade 9 (Fig. 1) and that of the fan 4 rotational speed results in the amplitude of the forced oscillations of the blade 9 and the smoothing the output signal of the filter 16 (Fig. 2) is continuously increasing, wherein the output signal of the differentiating unit 17 reduces.

Integratorns 27 utgàngssignal och rotationshastig- heten hos elmotorns 1 (fig 1) axel 2 ökar tills signalen vid utgången hos den differentierande enheten 17 (fig 2) uppnår noll-värdet, vilket äger rum vid bladets 9 (fig l) resonassvängningar. I detta fall träder noll-detektorn 18 (fig 2) i funktion: dess utgàngssignal frànkopplar strömställaren 19 (grundspänningen U0 frànkopplas), strömställaren 24 (förbindelsen mellan enheterna 22 och 25 fránkopplas) och inkopplar strömstâllaren 26.The output signal of the integrator 27 and the rotational speed the axis 2 of the electric motor 1 (Fig. 1) increases until the signal at the output of the differentiating unit 17 (Fig. 2) reaches the zero value, which takes place at the blade 9 (Fig. 1) resonant oscillations. In this case, the zero detector enters 18 (Fig. 2) in operation: its output signal disconnects switch 19 (basic voltage U0 is switched off), switch 24 (the connection between the units 22 and disconnects) and turns on the switch 26.

Strömställaren 26 kopplar enhetens 14 jämförande element 23 till integratorns 27 ingång. Strömställaren 24 frán- kopplas när bladets 9 svängningar blir resonanssväng- ningar. Följaktligen memorerar minnesenheten 25 en storhet av fasdetektorns 22 utgàngssignal Ur vid fläktbladens 9 (fig l) resonanssvängning, vilken signals värde är proportionellt mot en fasdífferens mellan rektangelimpuls- formarnas 2l och 28 (fig 2) utgàngssignaler, vilken UI 10 l5 20 25 30 35 459 454 7 fasdifferens motsvarar fasdifferensen mellan inverkan av den aerodynamiska strömmen, som matas genom alstrarens 7 (fig l) öppningar, och fläktbladets 9 påtvingade sväng- ningar.The switch 26 connects the comparating elements of the unit 14 23 to the input of the integrator 27. Switch 24 from- is coupled when the oscillations of the blade 9 become resonant oscillations. nings. Accordingly, the memory unit 25 memorizes a quantity of the phase detector 22's output signal Ur at the fan blades 9 (Fig. 1) resonant oscillation, which is the value of the signal proportional to a phase difference between the rectangular pulses the output signals of the molds 211 and 28 (Fig. 2), which UI 10 l5 20 25 30 35 459 454 7 phase difference corresponds to the phase difference between effects of the aerodynamic current, which is fed through the generator 7 (Fig. 1) openings, and the forced pivoting of the fan blade 9 nings.

När strömställarna l9, 24 och 26 (fig 2) träder i funktion, är jämförelseelementets 23 utgángssignal lika med noll, eftersom fasdetektorns 22 och minnesenhetens 25 signaler matas till elementets 23 ingångar, vilka signaler är proportionella mot resonansvärdet av fas- mellan utgàngssignalerna av rektangelimpuls- och 28.When switches 19, 24 and 26 (fig. 2) enter in operation, is the output of the comparison element 23 equal to zero, since that of the phase detector 22 and the memory unit 25 signals are supplied to the inputs of the element 23, which signals are proportional to the resonant value of the between the output signals of the rectangle pulse and 28.

Under provningen ändras styvhets- och dämpnings- differensen formarna 21 karakteristiken hos bladet 9 (fig l) kontinuerligt.During the test, the stiffness and cushioning changes the difference molds 21 the characteristic of the blade 9 (Fig. 1) continuously.

Detta gör det nödvändigt att ständigt anpassa rotations- hastigheten av elmotorns l axel 2, dvs att anpassa den på bladet 9 inverkande aerodynamiska strömmens frekvens för att prova bladet 9 vid svängningsresonansfrekvens- betingelser. Fasdifferensens (fasdifferensen vid bladet 9 resonanssvängningar) resonansvärde hos rektangelimpuls~ formarnas 21 och 28 (fig 2) signaler, vilket värde karak- teriserar fläktbladet 9 (fíg 1), som provas och praktiskt taget icke beror på ändringar av styvhets- och dämpnings- karakteristiken hos bladet 9, har fastställts av enheten 13 (fig 2), memorerats av minnesenheten 25 och hàlles automatiskt av enheten 14. Om bladets 9 (fig 1) sväng- ningsfrekvens minskar m < m2 (t.ex till följd av inverkan av instabiliserande faktorer pà provningsförhállanden) ökas rotationshastigheten av elmotorns l axel 2 automa- tiskt, eftersom utgàngssignalens nivå hos integratorn 27 (fig 2) nöjes till följd av att det vid jämförelse- elementets 23 utgång bildas en signal med positiv pola- ritet. Fläktbladets 9 (fig l) fasfrekvenskarakteristik är av kontinuerlig och entydig karaktär, när bladets 9 svängningsfrekvens ändras är följaktligen fasdiffe- rensen mellan rektangelimpulsformarnas 21 och 28 (fig 2) utgångssignaler mindre än fasdifferensen mellan dessa signaler vid fläktbladets 9 (fig 1) resonansfrekvens 459 454 10 15 20 8 r. Av denna orsak blir fasdetektorns 22 (fíg 2) utgàngssignal mindre än värdet Ur (dr-U) , medan signalen med den positiva polariteten bildas vid jämförelseelementets 23 utgång, vilket leder till en höjning av utgángssignal- nivån hos integratorn 27 och styrenheten 8 och till en ökning av rotationshastigheten hos elmotorns 1 (fig 1) axel 2. Härvid ökar rotationshastígheten hos elmotorns 1 axel 2 tills fasdifferensen mellan rektangelimpulsfor- marnas 21 och 28 (fig 2) utgángssignaler når sitt resonans- värde, U och fasdetektorns 22 utgángssignal när värdet I. Härvid blir jämförelseelementets 23 utgångssignal återigen lika med noll, medan utgångssignalerna hos integratorn 27 och styrenheten 8 upphör att förändras.This makes it necessary to constantly adjust the rotational the speed of the electric motor l axis 2, ie to adjust it the frequency of the aerodynamic current acting on the blade 9 to test the blade 9 at the oscillation resonance frequency conditions. Phase difference (the phase difference at the blade 9 resonant oscillations) resonant value of rectangle pulse ~ signals 21 and 28 (Fig. 2), which value characterizes the fan blade 9 (Fig. 1), which is tested and practical not at all due to changes in stiffness and damping the characteristics of the blade 9, have been determined by the unit 13 (Fig. 2), memorized by the memory unit 25 and held automatically by the unit 14. If the blade 9 (Fig. 1) frequency decreases m <m2 (eg due to impact of stabilizing factors on test conditions) the rotational speed of the electric motor l axis 2 is increased because the level of the output signal of the integrator 27 (Fig. 2) is satisfied due to the fact that in the output of the element 23 forms a signal with positive polarity. ritet. Fan phase 9 (Fig. 1) phase frequency characteristic is of a continuous and unambiguous nature, when the blade 9 oscillation frequency changes is consequently phase differentiated the clearance between the rectangular pulse shapes 21 and 28 (Fig. 2) output signals smaller than the phase difference between them signals at the resonant frequency of the fan blade 9 (Fig. 1) 459 454 10 15 20 8 For this reason, the phase detector 22 (Fig. 2) becomes output signal less than the value Ur (dr-U) , while the signal with the positive polarity is formed at the comparator element 23 output, which leads to an increase in the output signal the level of the integrator 27 and the control unit 8 and up an increase in the rotational speed of the electric motor 1 (Fig. 1) axis 2. This increases the rotational speed of the electric motor 1 axis 2 until the phase difference between the rectangular pulse 21 and 28 (Fig. 2) output signals reach their resonant value, U and the output signal of the phase detector 22 reaches the value I. In this case, the output signal of the comparison element 23 becomes again equal to zero, while the output signals of the integrator 27 and the control unit 8 cease to change.

Sålunda säkerställer enheten l4 den automatiska hållningen av svängningsresonansfrekvensen hos fläktbladet med en hög noggrannhet.Thus, the unit l4 ensures the automatic posture of the oscillation resonant frequency of the fan blade with a high accuracy.

Eftersom fläktbladet svänger under resonansfrekvens- betingelser genomföras provningen av vibrationsbeständig- heten med de maximala påfrestningarna i fläktbladets material, vilket leder till en förkortning av provnings- tiden.Since the fan blade oscillates below the resonant frequency conditions, the test of vibration resistance with the maximum stresses in the fan blade material, which leads to a shortening of the test the time.

Anordningens utnyttjande medger att fläktens livs- längd ökas.Operation of the device allows the life of the fan length is increased.

Claims (3)

10 15 20 25 30 459 454 PATENTKRAV10 15 20 25 30 459 454 PATENT CLAIMS 1. Anordning för provning av vibrationsbeständig- heten hos fläktblad, vilken anordning innefattar dels en elmotor (1), på vars axel (2) ett arbetshjul (3) till en fläkt (4), som skall provas, är fästbart, och vars ingång är kopplad till utgången hos en styrenhet (8), och dels en pà fläktens (4) blad (9) monterbar töjningsgivare (10), vars utgång är kopplad till ingången hos en första sam- ordnande förstärkare (12), k ä n n e t e c k n a d (13) för sökning av svängningsresonansfrekvensen hos ett fläkt- av att den vidare innefattar dels en första enhet blad, vars ingång är kopplad till utgången hos den första samordnande förstärkaren (12), och dels en andra enhet (14) för att hålla svängningsresonansfrekvensen hos fläkt- bladet konstant, varvid den andra enhetens (14) ingångar är kopplade till utgángarna hos den första enheten (13), medan dess utgång är kopplad till styrenhetens (8) ingång.Device for testing the vibration resistance of fan blades, which device comprises on the one hand an electric motor (1), on the shaft of which (2) a working wheel (3) of a fan (4) to be tested is attachable, and whose input is connected to the output of a control unit (8), and on the one hand a strain gauge (10) mountable on the blade (4) of the fan (9), the output of which is connected to the input of a first coordinating amplifier (12), characterized ( 13) for searching for the oscillating resonant frequency of a fan - in that it further comprises firstly a first unit of blade, the input of which is connected to the output of the first coordinating amplifier (12), and partly a second unit (14) for maintaining the oscillating resonant frequency of fan the blade is constant, the inputs of the second unit (14) being connected to the outputs of the first unit (13), while its output is connected to the input of the control unit (8). 2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d av att den första enheten (13) innefattar följande seriekopplade funktionsenheter: en tvàhalv- periodslikriktare (15), vars ingång är kopplad till ut- gången hos den första samordnande förstärkaren (12), ett utjämnande filter (16), en differentierande enhet (17), en nolldetektor (18) och en första strömställare (19).Device according to claim 1, characterized in that the first unit (13) comprises the following series-connected functional units: a two-half-period rectifier (15), the input of which is connected to the output of the first coordinating amplifier (12), a smoothing filter (16), a differentiating unit (17), a zero detector (18) and a first switch (19). 3. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d dels följande seriekopplade funktionsenheter: en luftströms- av att den andra enheten (14) innefattar tryckgivare (11), som är fästbar vid fläktens (4) blad (9), en andra samordnande förstärkare (20), en första rektangel- impulsformare (21), en fasdetektor (22), vars utgång är kopplad till den första ingången hos ett jämförelse- element (23) och - genom en andra strömställare (24), vars styringång är kopplad till utgången hos en noll- detektor (18) hos den första enheten (13) _ till ingången hos en minnesenhet (25), vars utgång är kopplad till 459 454 10 10 jämförelseelementets (23) andra ingång, varvid elementets (23) (26) jämförelse- utgång är - genom en tredje strömställare , vars styringång är kopplad till utgången hos noll- detektorn (18) hos den första enheten (13) - kopplad till den första ingången hos en integrator (27), vars andra ingång är kopplad till utgången hos den första strömställaren (19) hos den första enheten (13), medan dess utgång är kopplad till styrenhetens (8) ingång, och dels en andra rektangelimpulsformare (28), vars ingång är kopplad till utgången hos den första samordnande för- stärkaren (12), medan dess utgång är kopplad till fas- detektorns (22) andra ingång.Device according to claim 1, characterized in the following series-connected functional units: an air stream in that the second unit (14) comprises pressure sensors (11), which are attachable to the blades (9) of the fan (4), a second coordinating amplifier (20), a first rectangle pulse shaper (21), a phase detector (22), the output of which is connected to the first input of a comparator element (23) and - through a second switch (24), the control input of which is connected to the output of a zero detector (18) of the first unit (13) - to the input of a memory unit (25), the output of which is connected to the second input of the comparison element (23), the element (23) (26) ) comparison output is - through a third switch, whose control input is connected to the output of the zero detector (18) of the first unit (13) - connected to the first input of an integrator (27), the second input of which is connected to the output of the first switch (19) of the first unit (13), while its output is connected to the input of the control unit (8), and secondly a second rectangle pulse shaper (28), the input of which is connected to the output of the first coordinating amplifier (12), while its output is connected to phase - the second input of the detector (22).
SE8801289A 1988-04-08 1988-04-08 Vibration test equipment for fan blade SE459454B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8801289A SE459454B (en) 1988-04-08 1988-04-08 Vibration test equipment for fan blade

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8801289A SE459454B (en) 1988-04-08 1988-04-08 Vibration test equipment for fan blade

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8801289D0 SE8801289D0 (en) 1988-04-08
SE459454B true SE459454B (en) 1989-07-03
SE8801289A SE8801289A (en) 1989-07-03

Family

ID=20371941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8801289A SE459454B (en) 1988-04-08 1988-04-08 Vibration test equipment for fan blade

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE459454B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SE8801289D0 (en) 1988-04-08
SE8801289A (en) 1989-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0369593B1 (en) Processing circuit for variable reluctance transducer
CA1174270A (en) Method for regulating the power supply to a direct- current motor and a device for the application of said method
US4389891A (en) System for measuring resonance frequencies in turbine and compressor vanes and propeller blades
US4153388A (en) Method and apparatus for monitoring the state of oscillation of the blades of a rotor
CN107076640B (en) Method and device for monitoring an aircraft engine impeller by means of a measurement of the equilibrium position
JPH1172138A (en) Vibration absorber for aircraft
US4578650A (en) Resonance drive oscillator circuit
US3911731A (en) Non-contacting self-calibrating vibration sensor
SE431496B (en) MOTOR CONTROL DEVICE FOR AN AC MOTOR EXCITED FROM A DC POWER SHELL
US3301053A (en) Flow meter
US4999579A (en) Method and apparatus for measuring the rotational speed of a shaft
KR930703079A (en) Centrifuge
US2766617A (en) Torquemeter
SE459454B (en) Vibration test equipment for fan blade
US3500681A (en) Locating maximum radial force variation in a tire
EP0166699B1 (en) Circuit for detecting the passage through zero of the signal generated by an electromagnetic sensor of the phonic wheel type
GB2217391A (en) Apparatus for testing fan blades for vibration survival strength
US3089061A (en) Signal generator
SU666454A1 (en) Method of monitoring turbomachine stage working blade state
JPS58112853A (en) Control device for intermittent operation of wiper
SU1004800A1 (en) Device for measuring moment of friction in bearings
SU1091026A1 (en) Method of determination of resonance frequency of tracking system drive oscillations
SU728186A1 (en) Supply system of piezoelectric drive
GB618328A (en) Improvements in or relating to turn responsive apparatus
SU771477A1 (en) Method of measuring oscillatory speed of turbomachine working blades

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8801289-3

Effective date: 19921108

Format of ref document f/p: F