叶片静频及应力分布测量
对转子叶片行了振动试验,分别测定了叶片阶模态的频率及振型,结果发现,当激起同样的叶尖振幅时,有几种振型所需的激振力小,对这些振型重点测量。为正确评估发动机的的可靠性和寿命,需要进行动频、动应力测量试验分析转子叶片的动频、动应力。 由于受到引电器通道数的限制,需要尽量减少实测时叶片上的应变片数目,因此,在振动台上进行的应力分布试验确定台架实测
叶片振动
叶片静频及应力分布测量
对转子叶片行了振动试验,分别测定了叶片阶模态的频率及振型,结果发现,当激起同样的叶尖振幅时,有几种振型所需的激振力小,对这些振型重点测量。为正确评估发动机的的可靠性和寿命,需要进行动频、动应力测量试验分析转子叶片的动频、动应力。 由于受到引电器通道数的限制,需要尽量减少实测时叶片上的应变片数目,因此,在振动台上进行的应力分布试验确定台架实测时应变片的具体粘贴位置及方向,只在大主应力点上粘贴应变片。
风电机组的叶片上安装振动加速度传感器。非接触叶片振动测量产品和技术目前已被广泛应用于航空发动机、压缩机、鼓风机、燃气轮机、直升机、汽轮机等旋转机械的试验研究、状态监测、故障诊断和健康管理。由于风速变化而引起叶片在轴向方向上产生振动,该振动加速度传感器能够对叶片振动的加速度数值进行采集测量,反应叶片振动的运动性质。由于风电机组的机舱工作受到风速流动的推力和压力,以及温度变化等方面的影响,应采取工作频率范围较宽、坚固以及受到外界干扰较小的传感器。本风电机组振动液压控制系统采用压电式加速度传感器,它具有压电材料受力产生电荷信号无需外界电源、抗干扰能力强、对工作环境不敏感的特点,利用弹簧质量系统原理,在传感器芯体质量受到振动加速度作用后产生一个与该加速度成正比的力,传感器的压电材料受此力作用后在其表面上形成与这一力成正比的电荷信号,完成对塔筒前后加速度的测量。
高速旋转叶片振动实时监测技术是电力工业、能源工业、航空、航运业亟待解决的难题,传统的接触式测量方法很难做到同时监测同级的所有叶片的振动情况,因此国外一直在致力研究一种非接触式旋转叶片振动测量新技术—叶端定时测量技术。
即叶端定时传感器、高速脉冲信号采集及预处理、叶端定时测量数据的分析处理。2Hz以上,对比位移、速度和加速度,其中加速度信号幅值较大,表明可以充分利用加速度信号作为测量和处理对象。设计开发了适应高速实时监测要求的全光纤叶端定时传感器,所研制的叶端定时传感器具有抗电磁干扰能力强、频宽优于100MHz,测量距离达到0.5mm 的特点。设计了基于固定频率脉冲填充法计数的高速脉冲信号采集及预处理电路,实现定时时间测量。
叶片是叶轮机械的关键零部件,其工作环境恶劣,同时受高离心力、稳定气流力和交变气流激振力的作用,是故障多发件。高速旋转叶片振动实时监测技术是电力工业、能源工业、航空、航运业亟待解决的难题,传统的接触式测量方法很难做到同时监测同级所有叶片的振动情况,因此人们一直在研究非接触式旋转叶片振动的测量新技术—叶端定时测量技术。叶片失效原因主要有机械损伤、高温损伤、高温暴露、蠕变失效、疲劳失效和腐蚀。其中疲劳失效是重要的一个原因,它往往导致叶片断裂。研究叶片的减振方法有较大的工程意义。目前已有一些较成熟的减振技术,如干摩擦阻尼和蜂窝密封减振,前者通过特殊的结构设计达到减振的目的,后者则能加剧气流扰动,提高气流的能量耗散,减小气流激振。这些方法虽有明显的减振作用,但效果有限,且其结构固定,无法实现参数的调整。另外,有学者研究应用反旋流措施来提高转子稳定性,通过向密封间隙喷入逆向气流来减小密封间隙内的旋流。反旋流只有在合适的流速和流量下才能起到抑振的作用,否则就会导致振动失稳,且反旋流结构复杂,设计时计算困难,因此其工程应用并不多。本文研究的吸气方法从新的角度来改善叶顶间隙的气流特性,较反旋流技术有较大的优势。
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