SU1420417A1

SU1420417A1 - Apparatus for measuring static moments of turbomachine blades

Info

Publication number: SU1420417A1
Application number: SU874198019A
Authority: SU
Inventors: Евгений Иванович Деньщиков; Валерий Леонидович Романов; Борис Николаевич Орлов
Original assignee: Производственное объединение "Ленинградский завод турбинных лопаток" им.50-летия СССР
Priority date: 1987-02-24
Filing date: 1987-02-24
Publication date: 1988-08-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной те.хнике и маи иностроению. Цель изобретени - повышение точности и быстродействи за счет замены г иревой комнен- сацни электрической. Компенсаци осуществл етс измерите.1ьным компенсатором 17, соленоид 19 которого через силпгель 21 св зан с измерительным преобразователем 20. Сигнал с BTOpoi o вы.хода усилител 21 через аналого-цифровой преобразователь 22, циклический счетчик 32 н коммутатор 33 подключает блок 27 диапазонного ypaeHOBeHJH- еани к еекцнонному соленоиду 26. ocyHiecT- вл юнхему дoнo.нитeль ivio комнеисацию 1 и.-. &amp; (Л 8 3 о 4 This invention relates to a measuring system and a mater. The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed by replacing the green bench with an electric one. Compensation is carried out by measuring with a single compensator 17, a solenoid 19 of which is connected to a measuring converter through a sylpgel 21. The signal from BTOpoi o the output of amplifier 21 through an analog-digital converter 22, cyclic counter 32 n switch 33 connects unit 27 ypaeHOBeHJH- unannounced to its solenoid 26. ocyHiecT- is von yunhemu don.nitel ivio comneisy 1 and.-. &amp; (L 8 3 about 4

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл измерени статических моментов рабочих лопаток роторов турбомашин.The invention relates to mechanical engineering and can be used to measure the static moments of rotor blades of turbomachines.

Цель изобретени - повышепие точности и быстродействи за счет замены гиревой компенсации электрической.The purpose of the invention is to improve the accuracy and speed by replacing the kettlebell with an electric one.

На чертеже представлена структурна схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство содержит коромысло 1 с пере- |ходником 2 дл установки лопатки 3 турбо- iManiHHbi и призмой 4 дл контрольных гру- 1зов, основание 5 дл установки коромысла : 1 посредством призматической опоры 6 и (опорной призмы 7, установленные на коромысле I контрольный валик 8, втора приз- , ма 9 с подвеской 10 и набором гирь 11 и уравновешивающий груз 12, установленный с I возможностью фиксации, отсчетна линейка 13, рычаг 14, св занный с коромыслом : 1 серьгой 15 и установленный на основа- НИИ 5 посредством третьей призмы 16, из- , мерительный компенсатор 17, выполнен- I ный в виде посто нного магнита 18, закрепленного на основании 5 и св занного с рычагом 14 соленоида 19, последовательно соединенные измерительный преобразователь 20, св занный с рычагом 14 и основанием 5, усилитель 21, св занный с соленоидом 19, аналого-цифровой преобразователь 22 (АЦП), цифровой интегратор 23, арифметический блок 24 и цифровой индикатор 25, уравновешивающий компенсатор, выполненный в виде св занного с рычагом 14 секционного соленоида 26 на посто нном магните 18, блок 27 диапазонного уравновешивани , выполненный в виде набора 28 регулируемых резисторов, набора 29 ключей, соединенной с последним схемы 30 управле- ни ключами и прецизионного стабилизатора 31 тока, соединенного через наборы 28 и 29 регулируемых резисторов и ключей с секционным соленоидом 26, последовательно соединенные циклический счетчик 32, пр мой и обратный входы которого соединены соответственно с выходами перегрузки и сброса АЦП 22, а второй выход - с вторым входом арифметического блока 24, и коммутатор 33, выход которого соединен с входом схемы 30 управлени ключами, блок 34 управлени и ручной переключатель 35, соединенные соответственно с вторым и третьим входами коммутатора, и регулируемый ограничитель 36.The device contains a yoke 1 with an adapter | 2 for mounting the blade 3 of a turbo iManiHHbi and a prism 4 for control weights, a base 5 for setting the rocker: 1 by means of a prismatic support 6 and (a supporting prism 7 mounted on a yoke I control roller 8 , second prize-, ma 9 with suspension 10 and a set of weights 11 and balancing weight 12, installed with I locking capability, a reading ruler 13, lever 14 connected with a rocker: 1 bar 15 and mounted on the base of the SRI 5 by means of a third prism 16, out-, measuring compensator 17, performed In the form of a permanent magnet 18 fixed on the base 5 and connected with the lever 14 of the solenoid 19, the transducer 20 connected in series with the lever 14 and the base 5, the amplifier 21 connected with the solenoid 19, analog a digital converter 22 (ADC), a digital integrator 23, an arithmetic unit 24 and a digital indicator 25, a balancing compensator made in the form of a sectional solenoid 26 connected to the lever 14 on a permanent magnet 18, a range equilibrium unit 27, made in the form of a set 28 variable resistors; a set of 29 keys connected to the last key driver circuit 30 and a precision current regulator 31 connected through sets 28 and 29 of adjustable resistors and keys to sectional solenoid 26, connected in series with a cyclic counter 32, the forward and reverse inputs of which are connected corresponding to the overload and reset outputs of the A / D converter 22, and the second output to the second input of the arithmetic unit 24, and the switch 33, the output of which is connected to the input of the key management circuit 30, the control block 34 and the manual switch or 35, connected respectively to the second and third inputs of the switch, and adjustable limiter 36.

Устройство дл измерени статических моментов лопаток турбомашин работает еле- дующим образом.The device for measuring the static moments of the blades of turbomachines works as follows.

Переходник 2 устанавливаетс на расчетный размер А по отсчетной линейке 13, передвижением уравновешивающего груза 12 уравновешивают систему коромысла 1 с рычагом 14, на блоке 34 управлени включена кнопка «Измерени , на цифровом индикаторе 25 нулевое показание. Затем - осуществл ют юстировку цены делени цифроAdapter 2 is set to the calculated size A along the reading ruler 13, by moving the balancing weight 12, the rocker system 1 is balanced with the lever 14, the "Measurements" button on the control block 34, the digital display 25 shows a zero reading. Then - carry out the adjustment of the price division digital

00

5five

г з5 дс g z5 ds

50 50

55 55

30thirty

4040

вого индикатора 25, дл чего на коромысло 1 устанавливают контрольный валик 8 известной массы и по значению создаваемого им момента устанавливают показани цифрового индикатора 25.indicator 25, for which a control roller 8 of known mass is installed on the beam 1 and the indications of the digital indicator 25 are set by the value of the moment it creates.

Осуществл ют окончательную точную установку переходника 2 весовым способом.The final fine adjustment of the adapter 2 is carried out by the weight method.

Юстировку диапазонов уравновешивани осуществл ют следующим образом.The adjustment of the balancing ranges is carried out as follows.

Включают в блоке 34 у1 равлени кнопку «Калибровка, при этом коммутатор 33 подключают к схеме 30 yпpaвлeпvi ключами ручкой ручного переключател 35 диапазонов , который устанавливаетс в положение , соответствующее диапазону уравновешивани . На подвеске 10 с помощью ги|)ь 11 создаетс эталонный момент, равный соответствующему диапазону уравновешивани , при этом к прецизионному стабилизатору 31 тока подключаетс соответствующа секци секционного соленоида 26 и протекающий по ней ток уравновешивает эталонный момент, создаваемый гир ми 11.The calibration button is turned on in block 34 of the 1st module, wherein the switch 33 is connected to the circuit 30 by key keys with the handle of the manual range switch 35, which is set to the position corresponding to the balance range. On the suspension 10, a reference moment is created using the | 11) 11 equal to the corresponding equilibration range, while the corresponding sectional solenoid 26 is connected to the precision current regulator 31 and the current flowing through it balances the weights 11.

Величина неуравновешивани определ етс по цифровому индикатору 25, котора доводитс до нулевых показателей измерений сопротивлени соответствующего регулируемого резистора из набора 28. Таким способом юстируют каждый диапазон уравновешивани .The magnitude of the imbalance is determined by the digital indicator 25, which is brought to zero measurements of the resistance of the corresponding adjustable resistor from set 28. In this way, each equilibration range is adjusted.

Дл измерени статического момента лопаток включаетс в блоке 34 управлени кнопка «Измерение, при этом коммутатор 33 подключает циклический счетчик 32 к схеме 30 управлени ключами, измер ема лопатка 3 массой Р устанавливаетс в переходник 2 и под воздействием момета .P коромысло 1 и рычаг 14 отключаютс от положени рановеси до ограничител 36 на угол Aip , при этом на выходе измерительного преобразовател 20 по вл етс сигнал Vux, пропорциональный углу- отключени рычага 14, поступающий в усилитель 21. Усилитель 21 вырабатывает компенсационный ток IK, поступающий в измерительный соленоид 19, магнитное поле которого , взаимодейству с полем посто нного магнита 18, создает усилие, компенсирующее отклонение рычага 14, и .вырабатывает сигнал дл аналого-цифрового преобразовател 22.To measure the static moment of the blades, the Measurement button is turned on in the control block 34, the switch 33 connecting the cyclic counter 32 to the key management circuit 30, the measuring blade 3 with the mass P being inserted into the adapter 2, and under the influence of moment. P the rocker arm 1 and the lever 14 are turned off from the equilibrium position to the limiter 36 by the angle Aip, and at the output of the measuring converter 20 a signal Vux appears, which is proportional to the angle of the switching off of the lever 14, entering the amplifier 21. The amplifier 21 produces a compensation te OK IK, which enters the measuring solenoid 19, the magnetic field of which, interacting with the field of the permanent magnet 18, creates a force that compensates for the deflection of the lever 14, and generates a signal for the analog-digital converter 22.

Если измер емый момент не превышает рабочий диапазон точного уравновешивани измерительным соленоидом 19, то с аналого-цифрового преобразовател 22 через цифровой интегратор 23 и арифметический блок 24 снимаетс на цифровой индикатор 25 сигнал, эквивалентный моменту.If the measured moment does not exceed the working range of exact balancing by measuring solenoid 19, then analog-digital converter 22 through digital integrator 23 and arithmetic unit 24 is measured on digital indicator 25 by a signal equivalent to moment.

Значение измер емого момента регулируетс младшими декадами цифрового индикатора 25.The value of the measured torque is controlled by the lower decades of the digital indicator 25.

Если значение измер емого момента превышает рабочий диапазон точного уравновешивани , то на вуходе аналого-цифрового преобразовател 22 по вл етс сигналIf the value of the measured moment exceeds the working range of exact balancing, then at the input of the analog-digital converter 22 a signal appears

перегрузки «П, при этом циклический счетчик 32 переводитс в очередное, болылее на единицу состо ние, т.е. из нулевого исходного положени переходит в состо ние, при котором в старшие разр ды записываетс «1, при этом по сигналу с цикли- ческого счетчика 32 схема 30 управлени ключами подключает в блоке 27 диапазонного уравновешивани к прецизионному стабилизатору 31 тока первую секцию секционного соленоида 26, который создает урав- новешивающий момент первого диапазона уравновешивани . При этом измерительный соленоид 19 уравновешивает разницу между измер емым моментом и моментом первого диапазона уравновешивани и если она окажетс больше диапазона точного уравновешивани , то на выходе аналого- цифрового преобразовател будет оп ть перегруз «П и циклический счетчик 32 перейдет в очередное состо ние, большее на единицу, при этом подключитс следую- ща секци секционного соленоида 26 к прецизионному стабилизатору 31 тока и урав- новешиваюший момент увеличитс на ступень диапазонного уравновешивани . Таким образом, включение ступеней диапазонного уравновешивани происходит автоматически , практически мгновенно, до тех пор пока не исчезнет перегруз «П на выходе аналого-цифрового преобразовател 22, что означает , что разница между измер е.мым моментом и уравновешиваюшим меньше диапазо- на точного уравновешивани .overload "P, while the cyclic counter 32 is transferred to the next, more than one state, i.e. from the zero initial position enters the state when the upper digit is recorded as "1", and the signal from the cyclic counter 32 provides the key management circuit 30 in the range equilibration unit 27 to the precision current stabilizer 31 the first sectional sectional solenoid 26, which creates a balancing moment of the first balancing range. In this case, the measuring solenoid 19 balances the difference between the measured moment and the moment of the first equilibration range and if it turns out to be larger than the exact equilibration range, the output of the analog-digital converter will again be overloaded and the cyclic counter 32 will go into the next state, more unit, in which case the following sectional section of the solenoid 26 is connected to the precision current regulator 31 and the balancing moment will increase by a step of the balancing equilibrium. Thus, the inclusion of the steps of the range balancing occurs automatically, almost instantly, until the overload does not disappear at the output of the analog-digital converter 22, which means that the difference between the measured moment and the counterbalance is less than the exact balancing range.

В арифметический блок 24 с выхода аналого-цифрового преобразовател 22 через цифровой интегратор 23 поступает сигнал, равный остаточному дисбалансу, нескомпенсированному уравновешивающим моментом, а с циклического счетчика 32 поступает код старших разр дов, равный диапазону уравновешивани и на выходе арифметического блока 24 на цифровом индикаторе 25 отображаетс истинное значение измер емого момента.,The arithmetic unit 24 from the output of the analog-digital converter 22 through the digital integrator 23 receives a signal equal to the residual imbalance unbalanced by the balancing moment, and from the cyclic counter 32 enters the code of the high bits equal to the balance range and at the output of the arithmetic unit 24 on the digital indicator 25 displays the true value of the measured torque.,

Если на границе диапазонного уравновешивани величина уравновешивани превышает рабочий диапазон точного уравновешивани , то на выходе аналого-цифрового преобразовател формируетс сигнал «-, который переключает циклический счетчик 32 в режим вычитани , при этом циклический счетчик 32 переводитс в положение, меньше на единицу, одновременно происходит подключение секций секционного соленоида с меньшим пределом уравновешивани . Умень- шение старших разр дов счетчика 32 происходит при одновременном подключении секций соленоида 26 с меньшим пределом уравновешивани до исчезновени с аналого-цифрового преобразовател 22 сигнала «-. Поэтому при сн тии измер емой лопат- ки 3 с переходника 2 устройство автоматически возвращаетс в исходное состо ние, поскольку на выходе аналого-цифровогоIf the equilibration value exceeds the working range of the exact equilibration at the border of the equilibration, then the output signal of the analog-digital converter generates a signal "-" that switches the cyclic counter 32 into the subtraction mode, while the cyclic counter 32 switches to the position less than one, the connection sections of the sectional solenoid with a lower limit of equilibration. Reducing the high bits of the counter 32 occurs while simultaneously connecting sections of the solenoid 26 with a lower equilibrium limit until the signal “-. Therefore, when removing the measured blade 3 from the adapter 2, the device automatically returns to its initial state, since at the output of the analog-digital

5five

0 0 о 0 0 o

5 050

п 5 n 5

преобразовател 22 по вл етс устойчивый сигнал «- и циклический счетчик 32 подает сигналы на схему 30 управлени ключами о последовательном отключении всех секций секционного соленоида 26 от прецизионного стабилизатора 31- тока, после чего система коромысла 1 с рычагом 14 приходит в равновесие, т.е. на цифровом индикаторе 25 нулевые показани и устройство готово к следующему измерению. При исчезновении на выходе аналого-цифрового преобразовател сигнала перегруз «П добавлени «1 в циклический счетчик 32 прекращаетс . Если при этом произойдет перекомпенсаци , например, на границе диапазонов уравно- вещивани и диапазона точного уравновешивани , на выходе аналого-цифрового преобразовател 22 возникает сигнал «--., который вернет через циклический счетчик 32 и схе.му 30 уг равле1 11 ключами систему диапазонного уравновешивани в иоложещ е «ниже на одну ступень.Converter 22 shows a stable signal “—and cyclic counter 32 signals the key management circuit 30 to disconnect all sections of the sectional solenoid 26 sequentially from the 31-current precision regulator, after which the rocker arm 1 with the lever 14 comes to balance, i.e. . The digital display 25 has zero readings and the device is ready for the next measurement. When the output of the analog-to-digital signal converter disappears, the overload “Add” 1 in cyclic counter 32 stops. If, in this case, overcompensation occurs, for example, at the boundary of the equalization and equalization ranges, the output signal of the analog-digital converter 22 generates a signal "-.", Which will return a 32-bit system through the cyclic counter 32 to the 30 equalizer with 11 keys. balancing down to a good below one step.

По исчезновении на выходе аналого-цифрового преобразовател 22 сигналов « -- и «П в старших разр дах циклического счетчика 32 будет зафиксирован код, про- порциональйый номинальному значению уравновешивани момента на нижней границе данного диапазона.Upon the disappearance of 22 signals at the output of the analog-digital converter “- and“ P, a code proportional to the nominal moment balancing moment at the lower boundary of this range will be fixed in the higher bits of the cyclic counter 32.

Например, при измерении статического момента больше 400000 гсм, но меньше 500000 ГСМ в циклическом счетчике 32 в старших разр дах фиксируетс «1, а к прецизионному стабилизатору 31 тока подключена четверта секци секционного уравновешивающего соленоида 26, оставшуюс разницу в силовом воздействии измер емого момента компенсирует система точного уравновешивани с соленоидом 19, цифровое значение кода которого оцифрованно аналого-цифровым преобразователем 22 и осредненное цифровым интегратором 23 поступает в арифметический блок 24, где алгебраически суммируетс с кодом старших разр дов циклического счетчика 32, в результате на цифровой индикатор поступает число, отображающее действительное значение измер емого момента.For example, when measuring the static moment more than 400000 gsm, but less than 500000 gaseous fuels and lubricants in the cyclic counter 32, the upper part is fixed to "1, and a fourth section of the sectional balancing solenoid 26 is connected to the precision current stabilizer 31 and the system compensates for the remaining force difference of the measured moment exact balancing with the solenoid 19, the digital value of the code of which is digitized by the analog-digital converter 22 and averaged by the digital integrator 23 enters the arithmetic unit 24, where algebras nical code summed with the MSBs of the cyclic counter 32, resulting in a digital indicator comes number representing the actual value of the measured torque.

Claims

Invention Formula

A device for measuring the static moments of turbomachine blades, containing a rocker arm with an adapter for installing blades, a measuring compensator connected to the solenoid of the latter lever connected to the rocker arm, a digital indicator and a series-connected amplifier and analog-to-digital converter, hence that, with the aim of increasing accuracy and speed, it is equipped with a balancing compensator, the sectional solenoid of which is connected to the lever, a block balanced equilibrium unit 11: vani. BL-.IK). iHCHiiijiM in the form nabo) a pei v. inpyeMbL.x

resistors, a set of clos connected to

With them, key management and current stabilizer control circuits, connecting South

via switches and adjustable resistors

with a balanced solenoid balanced by his competitor 1, nosled, ovalno connect: a digital digital integrator, the input of which is connected to the output of the analog-digital

L1 converter, and arithmetic unit,

which is connected to digital in

the dicator, a cyclic counter, the forward and reverse inputs of which are connected respectively to the overload and reset outputs of the analog-digital converter, and the output to the second input of the arithmetic unit, control unit, manual range switch and switch, whose inputs are connected to the outputs of the control unit , a manual range switch and a cyclic counter, and an output with a key management circuit.