особенности таких приборов и способы их применения. Более пол но способы применения приборов ДФМ при измерениях и исследо ваниях вибраций лопаток турбомашин описаны в гл. о и о.
1.4.1. Прибор для измерения амплитуд колебаний лопаток
Начнем с электронно-лучевого устройства для измерения амп литуд колебаний лопаток, который можно назвать основным при бором ДФМ, так как в различных вариантах применения он мо жет быть использован для измерения амплитуд, частот, фаз и дру гих параметров колебаний лопаток как кратных, так и не кратных
Рис. 1.7 Принцип измерения амплитуд колебаний лопаток при бором ДФМ ЭЛУРА (а) и его блок-схема (б)
частоте вращения ротора турбомашин. Кроме того, принцип рабо ты этого прибора в той или иной степени используется и в ряде других приборов ДФМ.
Итак, рассмотрим принцип работы прибора ДФМ для измере ния амплитуд колебаний лопаток турбомашин.
На диске колеса турбомашины или любом другом диске, смон тированном на одном валу с колесом, расположен возбудитель Вк (рис. 1.7, а), например штырек. Против возбудителя на неподвиж ной части турбомашины монтируется импульсный датчик Дк, гене рирующий импульс в момент прохождения мимо него возбудителя. В корпусе над лопатками монтируется еще один датчик Дп, гене рирующий импульс в момент прохождения мимо него конца лопат ки. Импульс датчика Дк запускает генератор пилообразного нап ряжения ГС («генератор строк»), сигнал которого подается на вер
тикальные отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки, за ставляя луч перемещаться по экрану и прочерчивать вертикальную линию-строчку. Импульс датчика Дп подается на модулятор элект ронно-лучевой трубки, увеличивая яркость свечения луча. В резуль тате в момент прохождения конца лопатки мимо датчика на строч ке появляется яркая точка-метка М.
Расстояние х от начала строчки до метки пропорционально вре менному интервалу т между импульсами датчиков Дк и Дп:
x=vr. |
(1.3) |
В свою очередь, временной интервал т пропорционален пути s, который должен пройти конец лопатки до датчика Дп после того, как возбудитель Вк прошел мимо датчика Дк:
r=s/u. |
|
|
(1.4) |
Из выражений (1.3) и (1.4) следует, что |
|
|
|
x=sv/u. |
|
|
|
Если лопатка не колеблется, расстояние S = S Q при каждом обо |
|||
роте колеса одинаково и при постоянной |
скорости |
его вращения |
|
яркая метка М будет появляться на одном и том |
же расстоянии |
||
от начала строчки. |
|
|
лопатка |
При некратных частоте вращения ротора колебаниях |
|||
будет приходить к датчикам с различными |
смещениями |
и метки |
|
при каждом обороте будут появляться на различных расстояниях от начала строчки, причем минимальному расстоянию до метки *min соответствует крайнее правое положение лопатки, а макси мальному *шах — крайнее левое. Метки, соответствующие промежу точным положениям лопатки, расположатся внутри этого диапазо на, образуя яркую линию, длина которой пропорциональна разма ху колебаний:
= = O^niax *^mln) ^
Таким образом, зная скорость луча и окружную скорость коле са, можно по длине яркой линии на экране определить размах ко лебаний лопатки.
Если на роторе турбомашины смонтировать несколько возбуди телей с угловым шагом между ними, равным шагу лопаток, то та ким же образом можно контролировать несколько лопаток.
Для того чтобы разделить информацию, поступающую от раз личных лопаток, предусмотрено еще одно движение луча. Это движение осуществляется вторым генератором пилообразного нап ряжения ОР, перемещающим луч по горизонтали (рис. 1.7, б). Ге нератор ОР синхронизирован с частотой вращения ротора таким образом, что за время каждого оборота он проходит путь из левого крайнего положения в правое. Синхронизация генератора ОР
