一种定量判断叶片碰摩的实验方法技术

本发明专利技术公开了一种定量判断叶片碰摩的实验方法，包括电机、转轴、叶片、机匣和轴承座，电机和转轴均通过轴承座架起，电机的输出轴通过联轴器与转轴相连接，叶片固定设置在转轴上，叶片的外围设置有机匣，机匣通过三方向微动平台调节与叶片之间的间隙，包括如下步骤：在各叶片上设置应变片，在转轴上设置电涡流传感器；测得各叶片在不同时间的应变信号ε

【技术实现步骤摘要】
一种定量判断叶片碰摩的实验方法


[0001]本专利技术涉及碰摩实验
，尤其涉及一种定量判断叶片碰摩的实验方法。

技术介绍

[0002]转子与定子碰摩是旋转机械中一种常见的故障类型，其中叶片与机匣的碰摩会引起转子复杂振动，降低系统性能，缩短叶片的寿命，甚至导致叶片脱落等重大故障。通过实验手段研究碰摩转子系统的非线性动力学特性，对于航空发动机的设计研发是至关重要的。目前故障实验的研究多基于转子的振动位移或机匣的加速度信号，较少考虑借助于叶片的振动信号。叶片
‑
机匣碰摩故障发生于叶尖部位，叶片在碰撞力和摩擦力的作用下会产生局部变形，碰撞产生的应力波再通过叶身传递到转轴和机匣等部位，因此叶片振动中包含着更强的故障信号，对于叶片故障诊断具有重要价值。叶片
‑
机匣碰摩情况复杂，可能会出现单叶片碰摩、多叶片碰摩等复杂的碰摩形式。目前多采用定性的方法来对叶片碰摩情况进行判断，尚未有定量的评价指标来辅助故障诊断。因此设计一种定量判断叶片碰摩的实验方法及评价指标，对于实验研究碰摩故障机理具有重要的意义。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定量判断叶片碰摩的实验方法，包括电机(1)、转轴(2)、叶片(3)、机匣(4)和轴承座(5)，电机(1)和转轴(2)均通过轴承座(5)安装，电机(1)的输出轴通过联轴器(6)与转轴(2)相连接，叶片(3)通过圆盘固定设置在转轴(2)上，叶片(3)的外围设置有机匣(4)，机匣(4)通过三方向微动平台(7)调节与叶片(3)之间的间隙，转轴(2)与轴承座(5)连接的一端设置有高速滑环(8)，其特征在于：包括如下步骤：(1)在各叶片(3)上设置应变片(9)，在转轴(2)上设置电涡流传感器(10)，将应变片(9)和电涡流传感器(10)连接到数据采集仪上，采集叶片(3)和转轴(2)的振动信号；(2)测得各叶片(3)在不同时间的应变信号ε
i
和时刻t
i
，对所测得各叶片(3)的振动信号进行处理，公式如下：t
i
为时刻点，ε
i
为t
i
时刻的叶片(3)弯曲应变，Δε为不同时刻的应变差值，Δt为不同时刻的时间差值；(3)根据得出的Δε和Δt，能够反映碰摩叶片应变情况的评价指标值V
ε
、无碰摩叶片应变情况的评价指标v
ε
，公式如下：V
ε
为碰摩时叶片的最大应变变化率，v
ε
为无碰摩时叶片的最大应变变化率；(4)选取相同转速下同一叶片(3)的碰摩数据和无碰摩数据计算应变比r，公式如下：r＝V
ε
/v
ε
(1
‑
3)若r≤1则叶片(3)与机匣无碰摩，若r＞1且则叶片(3)与机匣发生碰摩，和分别为转速ω1和转速ω2不同碰摩转速下，碰摩叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹树谦，康艳红，侯远航，胡明月，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：