где DSmax i – максимальное по абсолютной величине отклонение от среднего для i-ой лопатки, определённое по результатам измерений в течение заданного промежутка времени, DSmax ср. – среднее значение максимальных отклонений для всех М оснащённых магнитами лопаток.
Рис.13. Распределение амплитуд по окружности колеса: а) при нагрузке N=0,6Nном.; б) при нагрузке N=0,75Nном..
Как следует из представленных на рис.13 данных, отклонения амплитуд от среднего значения не превышают ±10% ¸ ±15%, что достаточно хорошо согласуется с предположением о примерном равенстве амплитуд, т.е. о «бегущей по диску» волне.
Представляет интерес (и, как будет показано ниже, имеет важное практическое значение) направление распространения «бегущей волны». При обработке данных таблиц №2 и №3, а также в остальных рассматривавшихся случаях определения числа узловых диаметров оказывалось необходимым использовать формулу:
(43)
Использование знака «+» перед вторым слагаемым формулы означает, что фактический сдвиг по фазе между колебаниями лопаток превышает измеренный с помощью датчиков ДФМ. Т.к. измерение колебаний следующей по вращению лопатки происходит в несколько более поздний момент времени, чем предыдущей, то оказывается, что предыдущая лопатка опережает по фазе последующую, т.е. направление распространения «бегущей волны» противоположно направлению вращения ротора турбины и происходит с угловой скоростью p/m. В разделе 5 будет показано, что подобный характер распространения «бегущей волны» способствует подводу энергии от потока к колеблющейся лопатке, т.е. способствует возникновению автоколебаний.
Рис.14. Изменение частоты автоколебаний при нагрузках, близких к номинальной: а) N=0,97Nном.; б) N=1,015Nном..
При испытаниях лопаток этой ступени было зарегистрировано изменение частоты автоколебаний в процессе работы на нагрузках, близких к номинальной. На рис.14 представлены результаты измерений для одной и той же лопатки при нагрузке N=0,97Nном. (а), а затем при нагрузке N=1,015Nном. (б), выполненные через 150 часов непрерывной работы турбины.
Как следует из представленных данных, «измеренная» частота автоколебаний возросла примерно с 9 до 15,5 Гц. Анализ результатов измерений, выполненных с помощью нескольких пар датчиков, показал, что фактическая частота автоколебаний снизилась со 141 до 134,5 Гц, а число узловых диаметров – с 13 до 10. При последующих измерениях, выполненных примерно через 5 тысяч часов эксплуатации, было обнаружено, что при номинальной нагрузке и повышении давления в конденсаторе в 1,7 раза автоколебания полностью прекратились.
Для проверки возможности проскальзывания по контактным поверхностям полок в процессе автоколебаний, были составлены дополнительные пары датчиков с «большими» базами и проанализированы выполненные с их помощью результаты измерений. На рис.15 приведено сравнение показаний двух пар датчиков с «большими» базами S (примерно 1120 мм вместо «обычных» 50 мм). Поперечные сечения сердечников датчиков, образовывавших каждую пару, составляли одинаковые углы b с осью турбины, равные +30° для первой пары и -30° для второй. Как показано в предыдущем разделе, при таком расположении поперечных сечений сердечников датчиков максимальные отклонения от положения равновесия DSmax должны вычисляться соответственно по формулам (36) и (37).
Рис.15. Сравнение показаний «дополнительных» пар датчиков при нагрузке 0,6Nном..
То, что показания составленных таким образом пар датчиков с «большими» базами примерно равны по величине, но противоположны по знаку свидетельствует, в соответствии с формулами (36) и (37), о том, что тангенциальная составляющая прогиба периферийного сечения лопатки практически равна нулю, т.е. что проскальзывание по контактным поверхностям бандажных полок при данном уровне колебаний и форме контактных поверхностей отсутствует.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.