При выполнении лабораторной работы используются следующие инструменты.
1. Зажимные приспособления:
- № 1 – для лопаток паровых турбин с вильчатым хвостовиком и лопаток
компрессоров с зубчиковым хвостовиком;
- № 2 – для лопаток газовых турбин с елочным хвостовиком;
- № З – для лопаток паровых турбин с елочным хвостовиком;
- № 4 – для лопаток компрессоров с хвостовиком типа "ласточкин хвост".
2. Пьезокристаллический датчик.
2. Электронная аппаратура в составе: генератор синусоидального напря-
жения, осциллограф, цифровой частотомер.
3. Резиновый молоток.
4. Набор лопаток.
Блок-схема комплекта аппаратуры показана на рис. 2.
Рис. 2. Блок-схема материальной части лабораторной работы:
1 – зажимное приспособление; 2 – закладные элементы; 3 – зажимной винт;
4 – исследуемая лопатка; 5 – резиновый молоток; 6 – щуп;
7 – осциллограф; 8 - генератор
Порядок проведения работы
4.1. Подготовительные операции
4.1.1. Зажать хвостовик лопатки в зажимном приспособлении.
4.1.2. Собрать измерительную схему, для этого:
- присоединить штеккер щупа ко входу "У" осциллографа;
- соединить выход генератора со входом "X" осциллографа и входом частотомера.
4.1.3. Включить аппаратуру и дать ей прогреться.
Все эти работы выполняются под руководством преподавателя или лаборанта.
4.2. Измерение собственных частот колебаний лопаток
4.2.1. Приложить наконечник щупа к корню лопатки.
4.2.2. Ударом резинового молотка возбудить лопатку.
4.2.3. Наблюдая на экране осциллографа фигуры Лиссажу и одновременно регулируя частоту, вырабатываемую генератором, найти положение, при котором фигура Лиссажу – эллипс.
4.2.4. Произвести отсчет частоты по цифровому частотомеру.
4.2.5. Замерить основные размеры лопатки.
ПРИМЕЧАНИЯ:
1. Ввиду того, что затухание колебаний лопаток происходит весьма быстро, а время подбора частоты генератора достаточно длительное, необходимо неоднократное за время измерения возбуждение колебаний лопатки ударом резинового молотка.
2. Пьезокристаллический щуп хрупок и требует аккуратного обращения. После работы с ним он должен быть размещен в надежном месте, исключающем его падение.
Содержание отчета
1. Постановка задачи и краткое описание методики.
2. Блок-схема установки.
3. Эскизы использованных зажимных приспособлений.
4. Таблица замеренных размеров лопаток.
5. Таблица выявленных собственных частот лопаток.
6. Резонансные диаграммы лопаток, построенные для первых собственных частот колебаний, которые выявлены экспериментально.
7. Указать на диаграмме вероятные резонансные частоты вращения.
Для этого получить у преподавателя исходные данные по каждой
исследованной лопатке:
- рабочую частоту вращения;
- число вероятных возмущений в потоке рабочего тела.
8. Результаты расчета первых собственных частот колебаний исследованных лопаток.
9. Выводы о согласии расчетных и экспериментальных данных с указанием вероятных причин расхождений.
Контрольные вопросы
1. Каковы действия студента:
- при появлении искрения в оборудовании;
- возникновении пожара в лаборатории;
- поражении работающего в лаборатории электрическим током?
2. Цель определения собственных частот колебаний лопаток?
3. Основной принцип определения собственной частоты колебаний лопатки, примененный в работе?
4. Связь между собственной частотой колебаний лопатки и ее размерами?
Лабораторная работа № 2
