汽輪機(jī)葉片振動(dòng)試驗(yàn)4

1、汽輪機(jī)葉片振動(dòng)試驗(yàn)汽輪機(jī)葉片振動(dòng)試驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握用自由振動(dòng)法和共振法測(cè)定汽輪機(jī)單個(gè)葉片的靜頻率。2通過實(shí)驗(yàn)，加深理解單個(gè)葉片的振動(dòng)特性及葉根緊力對(duì)自振頻率的影響。3了解本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)儀器的使用。二、基本原理二、基本原理汽輪機(jī)葉片是具有多個(gè)自由度的彈性體，理論上它具有無限多個(gè)自振頻率和相應(yīng)的主振型，葉片受到瞬間激振力后作自由振動(dòng)時(shí)，實(shí)際的振型曲線為各階主振型曲線迭加的結(jié)果。但由于高階主振型很難激發(fā)，其分量隨著階次增高而愈益微

2、小。故葉片受到瞬時(shí)激振作自由振動(dòng)時(shí)的合成振型基本上呈現(xiàn)為最易激發(fā)的主振型的振型。一般來說，由于一階振型（通常為切向Ao型）最易激發(fā)，故對(duì)于衰減不太快的葉片用自振法便能測(cè)定。圖（一）當(dāng)兩個(gè)簡(jiǎn)諧信號(hào)分別輸入示波器的X及Y軸時(shí)，示波器熒光屏上將顯示出李沙茹圖形。其道理很簡(jiǎn)單，在同一平面上的幾個(gè)分振動(dòng)不是在一同一個(gè)方向上發(fā)生，則振動(dòng)體上的一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡是在同一個(gè)平面上的封閉曲線。其繪制方法如下。如果兩個(gè)訊號(hào)的頻率成簡(jiǎn)單的整數(shù)比，則可得到穩(wěn)定的簡(jiǎn)單

3、李沙茹圖。若兩個(gè)頻率十分接近但不相等，則李沙茹圖形將緩慢移動(dòng)并交替呈現(xiàn)出不同的形狀。測(cè)頻時(shí)通常將已知（給定）頻率信號(hào)輸入X軸。振動(dòng)信號(hào)輸入Y軸，調(diào)節(jié)X軸信號(hào)頻率直至獲得穩(wěn)定的李沙茹圖，則被測(cè)葉片的頻率也就知道了。更常用的是將兩個(gè)信號(hào)的頻率比調(diào)至1：1。使獲得最簡(jiǎn)單的李沙茹圖。如圖〈二〉所示即為兩個(gè)頻率比為簡(jiǎn)單的整數(shù)比時(shí)的李沙茹圖。對(duì)于多自由度的彈性系統(tǒng)。當(dāng)一個(gè)正弦干擾力F=Fosinpt作用于系統(tǒng)上任意位置時(shí)，將產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)。若干擾力頻

4、率等于i階自振頻率時(shí)，會(huì)激起i階共振，振幅出現(xiàn)峰值，其余各階皆不激起共振性振動(dòng)，這樣就可判斷出葉片的自振頻率。由此可見，自振法測(cè)頻時(shí)應(yīng)得到穩(wěn)定的李沙茹圖；共振法測(cè)頻時(shí)應(yīng)得到最大的振幅峰值，此時(shí)的振動(dòng)頻率才是葉片的固有頻率。低頻信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的頻率，直到在示波器上出現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的李沙茹圖，通常將李沙茹圖調(diào)成圓或橢圓。（6）讀取信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的頻率，可求出葉片自振頻率。2注意事項(xiàng)（1）為了減小頻率的測(cè)試誤差，應(yīng)將葉片固定好，并應(yīng)將李沙

5、茹圖調(diào)得相當(dāng)穩(wěn)定。所謂穩(wěn)定的李沙茹圖應(yīng)有以下特點(diǎn)：（a）只有一條封閉曲線（b）X軸兩端點(diǎn)左右不移動(dòng)或基本不移動(dòng)。（c）封閉曲線變化較緩慢（2）拾振器探針中部側(cè)面應(yīng)輕輕地靠在葉片的進(jìn)汽邊或出汽邊，并使被測(cè)葉片的振動(dòng)方向與拾振器探針兩者之軸線所構(gòu)成之平面垂直，且要求輕重均勻。拾振器探針放置在葉片上的高度視葉片的長度而定，主要從靈敏度和穩(wěn)定性兩方面綜合考慮，對(duì)于較長葉片，應(yīng)置于葉片中部或近根部，而短葉片應(yīng)置于近葉片頂部處。（3）激振時(shí)應(yīng)注意：

6、在測(cè)量Ao型振動(dòng)頻率時(shí)，激振方向一般應(yīng)沿著葉片切向振動(dòng)方向，對(duì)于中長葉片，Ao型振動(dòng)較易激發(fā)，所以振動(dòng)方向要求不嚴(yán)格。另外為使激振力有效地傳遞給葉片，應(yīng)選擇合適的激振點(diǎn)。對(duì)于自由葉片可敲擊葉頂；鉚接圍帶連接的葉片組可敲擊鉚釘頭部分的圍帶；自帶圍帶的葉片組可在圍帶間隙處敲擊。（二）共振法測(cè)量系統(tǒng)如圖激震器葉片減震器示波儀低頻信號(hào)發(fā)生器低頻功率放大器圖（四）共振法與自振法的不同點(diǎn)在于葉片所受的激振力不是由橡皮錘斷斷續(xù)續(xù)敲打產(chǎn)生的，而是用激振

7、器激發(fā)和維持的，另外葉片產(chǎn)生的振動(dòng)不是自由衰減振動(dòng)而是強(qiáng)迫振動(dòng)。低頻信號(hào)發(fā)生器輸出的信號(hào)，一方面送至示波器，另一方面送至功率放大器后送入激振器，通過金屬桿激振葉片。調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)的頻率使之與葉片自振頻率相等或成整倍數(shù)時(shí)，葉片振動(dòng)振幅和聲音明顯增大，此時(shí)將拾振器針尖靠近葉片，則將葉片振動(dòng)的電信號(hào)輸入示波器，此時(shí)示波器上可獲得李沙茹圖。1、試驗(yàn)步驟（1）按照測(cè)試系統(tǒng)圖連接好各儀器。（2）將激振器移至葉片下所要激振位置。用頂桿輕輕頂住