Автоколебания рабочих лопаток паровых турбин (измерения, анализ, меры борьбы). Учебное пособие, страница 9

Изменение показаний пары датчиков (DS, мм), регистрирующих автоколебания соседних оснащённых магнитами лопаток при нагрузке, равной 95% номинальной.

В процессе испытаний была обнаружена сильная зависимость интенсивности автоколебаний от нагрузки турбины. До определённой нагрузки автоколебания вообще отсутствовали, затем довольно резко нарастали, а в дальнейшем происходил или монотонный рост интенсивности автоколебаний по мере набора нагрузки, или стабилизация уровня (для лопаток другой конструкции).

          Регистрация автоколебаний при различных нагрузках обычно осуществлялась следующим образом: при фиксированной нагрузке выполнялись измерения в течение 30 секунд (1500 замеров) и на их основании для каждой лопатки вычислялось среднее значение показаний S_ср. и отклонение от среднего DS_k при k-ом замере (изображённые, например, на рис.3 и 4). На основании обработки всего массива измерений для каждой лопатки определялось максимальное по абсолютной величине отклонение от среднего (DS_max ) и величина среднего квадратического отклонения (СКО), вычисляемая по формуле:

                    СКО=                                                                        (40)

где  N – общее число замеров (в большинстве случаев N=1500, но при регистрации переходных процессов длительность измерений, естественно, значительно увеличивалась).

          При определении зависимости интенсивности автоколебаний от нагрузки обычно использовались именно значения СКО, как обеспечивающие большую точность измерений по сравнению с величинами DS_max. Это объясняется тем, что на величины DS_max относительно сильнее влияют как случайные погрешности измерений, так и погрешности, связанные хотя и с очень высокой (40 МГц), но всё же ограниченной частотой опроса, в связи с чем только по этой причине ошибка при определении величин DS_max для исследуемых ступеней могла достигать 0,013 – 0,016 мм [2]. Поскольку при определении величин СКО используются данные не одного, а всех N замеров, то относительное влияние погрешностей оказывается значительно меньшим, а полученные данные – более представительными. Можно показать, что, при замерах с помощью ДФМ чисто синусоидального сигнала и отсутствии погрешностей измерений, между величинами DS_max и СКО существует следующая зависимость: (DS_max/СКО)=.

          В качестве примера на рис.5 показано изменение интенсивности автоколебаний при нагружении турбины, а также при её перегрузке.

Рис.5. Изменение интенсивности автоколебаний при нагружении турбины (¨) и её перегрузке (g).