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發(fā)布時間：2020-10-31 05:17
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影響葉片振動特性的主要因素影響葉片振動特性的主要因素有材料特性、結構參數和葉片連接條件。材料特性主要包括：彈性模量、密度、泊松比。結構參數主要包括：葉片型線、葉根型線、葉片空間幾何尺寸、拉筋、圍帶形式。連接條件主要包括：葉根與葉輪連接條件、拉筋與葉片的連接方式、圍帶與葉片的連接方式。當葉片材料選定后，結構參數決定了葉片的剛度和質量，它對葉片的振動特性起主導作用；連接條件則改變了葉片的整體剛性、質量。葉片動態(tài)振動測量，在電廠中對運行機組用無線電遙測技術測量葉片動頻率和動應力。
提升航空發(fā)動機生產能力不是件易事。葉片安裝在盤片上，為讓這些盤盡可能輕，它們從一塊原材料經銑削而成而不是一個葉片一個葉片安裝。這樣的盤片制作方法稱作整體葉盤。由于葉片本身又長又薄，同時制造它們會出現問題。它們在生產中會開始振動，就像一個音叉那樣，使接下來的工作變復雜。振動的葉片對刀具切削刃施加了巨大的應變，造成裂紋，并且隨機械和熱應力而增加。為了避免這個問題，制造商不會完整銑削每個葉片，而是單獨加工葉片的外刃到成品形狀然后轉到下一個。在這種制造工藝中，葉片上的張力使它們的幾何外形輕微扭曲。
振動的葉片對刀具切削刃施加了巨大的應變，造成裂紋，并且隨機械和熱應力而增加。制造整體葉盤所必需的組件成本在3.3萬~8萬美元之間，而且刀具因磨損和裂紋需不斷更換。通常，在切削僅4米的材料就需要換刀。夾緊系統(tǒng)的初始實驗表明刀具使用時間可以增加2~3倍。夾緊系統(tǒng)終結葉片振動削減了制造成本，大約每個整體葉盤5500美元。在修理中，葉片不能從材料中一件一件銑削出來，因為所有葉片都已經在那里。因此，如果它們的刃出現了磨損，制造商使用激光金屬沉積重新熔覆材料，之后銑削成想要的外形。工人可以嘗試使用夾緊器或橡膠將葉片夾持到位，但是不太可能很好地再調準好它們。因此，工件之后必須重新測量，而且十分費時，夾緊系統(tǒng)就可以起到幫助。因此通過大量的統(tǒng)計分析，用經修正后的材料耐振強度和蒸汽彎應力之比作為葉片振動強。夾緊系統(tǒng)將葉片夾持在一個固定位置，可以解決這個挑戰(zhàn)。葉片幾秒種就被固定在位置上，能夠立即進行加工。該工藝與新整體葉盤工藝稍有不同，因為夾緊系統(tǒng)的元件排列在一個圓圈上，同時夾持所有葉片。它不會改變整體葉盤的幾何外形，哪怕一微米也不會。
旋轉葉片的振動監(jiān)測是壓氣機、煙氣機等旋轉機械健康監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)。因為能夠測量整級葉片的振動,而且易于安裝和拆卸傳感器,葉尖定時測振技術已被廣泛運用于旋轉葉片振動測量監(jiān)測。
為了能夠準確獲取葉片到達時間,提高葉片振動監(jiān)測的準確性,研究了葉尖定時監(jiān)測分析系統(tǒng)采樣率設置對葉片到達時間獲取的影響,同時考慮到系統(tǒng)運行速度,給出了系統(tǒng)采樣率的設置方法。
