The abstract presents the diagnostic method of gas-dynamic instability by means of bearing race strain-gaging

Khramin, R.V.

Lebedev, M.V.

Slobodskoi, D.S.

Sobul, A.V.

Лебедев, М.В.

Слободской, Д.С.

Собуль, А.В.

Храмин, Р.В..

Russian

Samara University

 248 УДК 621.438 СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ КОМПРЕССОРА МЕТОДОМ ДИНАМИЧЕСКОГО ТЕНЗОМЕТРИРОВАНИЯ ШАРИКОПОДШИПНИКА © 2018 Р.В. Храмин, Д.С. Слободской, А.В. Собуль, М.В.Лебедев  ПАО «ОДК-Сатурн», г. Рыбинск  DIAGNOSTIC METHOD OF COMPRESSOR GAS-DYNAMIC INSTABILITY BY DYNAMIC STRAIN-GAGING OF THE BALL BEARING Khramin R.V., Slobodskoi D.A., Sobul A.V., Lebedev M.V. (PJSC UEC-Saturn, Rybinsk,  Russian Federation) The abstract presents the diagnostic method of gas-dynamic instability by means of bearing race strain-gaging.  В настоящее время диагностирование газодинамической неустойчивасти осущест-вляется с помощью датчиков пульсаций а так же виброакселерометров, установленных на корпусах в зоне передней и задней подвесок. Установка виброакселерометров выполняет-ся в соответствии с источником [1]. Основ-ными недостатком данного способа является косвенный анализ динамических процессов газотурбинного двигателя по результатам измерения вибрационных параметров вдали от мест их возникновения.  На ПАО «ОДК-Сатурн» используется метод измерения результирующего осевого усилия от газовых сил с помощью динамиче-ского тензометрирования наружного кольца шарикового подшипника по методике, со-гласованной с ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Бара-нова» ([2]). Предлагаемый способ диагности-рования обрабатывает сигнал непосред-ственно с тензодатчиков на наружном коль-це подшипника ротора, что увеличивает уро-вень полезного сигнала экспериментальных данных. По результатам измерений динами-ческих напряжений в каждый момент време-ни получают амплитудно-частотную харак-теристику, в диапазоне от 10 Гц до 4кГц.  .    Рис. 1. Общий сигнал с тензодатчика  В процессе испытаний двигателя по показаниям виброакселерометров установ-лено, что при проходе с режима 1 – 14700 об/мин до режима 2 - 17100 об/мин отмеча-ется рост вибраций по передней опоре до 120 мм/с. Датчиками Kulite зафиксирована неус-тойчивая работа первых ступеней компрес-сора.  В связи с этим был выполнен подроб- 249 ный анализ сигнала с тензорезисторов шари-кового подшипника. Общий сигнал с тензо-резистора представлен на рис. 1. По резуль-тату разложения сигнала в ряд Фурье зафик-сированы частоты возбуждения наружного кольца шарикоподшипника с частотами 175 и 349 Гц (см. рис. 2), что составляет 0,675* fр и 1,325*fр, которые могут быть дополни-тельным признаком газодинамической неус-тойчивости первых ступеней компрессора в соответствии с источником [3].     Рис. 2. Результаты разложения в спектр данных с тензодатчика  Данные силы дополнительно нагружа-ют подшипник. При условии что частота изменения осевой силы имеет период 0,0057 секунды (175 Гц), что меньше частоты вращения ротора, следовательно, подшипник подвергается дополнительному динами-ческому нагружению. В дополнение к возможности измерения результирующего осевого усилия от газовых сил метод динамического тензо-метрирования наружного кольца подшипни-ка качения позволяет контролировать появ-ление признаков газодинамической неустой-чивости, что в целом повышает надёжность работы газотурбинного двигателя.  Библиографический список  1. ГОСТ 10816-1-97 Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на не вращающихся частях. 2. Р.В. Храмин, А.В. Собуль, М.В. Лебе-дев, Д.А. Слободской. Метод измерения осе-вой нагрузки на радиально-упорный под-шипник с помощью динамического тензо-метрирования// Сборник статей Научно-техническая конференция «Климовские чте-ния – 2017. Перспективные направления раз-вития авиадвигате-лестроения», г. Санкт-Петербург, 2017. 3. Патент RU2395068 Фирсов А.В., Посадов В.В., Посадова О.Л. Способ диагностики ко-лебаний рабочего колеса турбомашины       

DIAGNOSTIC METHOD ОF COMPRESSOR GAS-DYNAMIC INSTABILITY BY DYNAMIC STRAIN-GAGING OF THE BALL BEARING

http://repo.ssau.ru/bitstream/Mezhdunarodnaya-nauchnotehnicheskaya-konferenciya-Problemy-i-perspektivy-razvitiya-dvigatelestroeniya/SPOSOB-DIAGNOSTIROVANIYa-GAZODINAMIChESKOI-NEUSTOIChIVOSTI-KOMPRESSORA-METODOM-DINAMIChESKOGO-TENZOMETRIROVANIYa-ShARIKOPODShIPNIKA-73187/1/ilovepdf_com-248-249.pdf

DIAGNOSTIC METHOD ОF COMPRESSOR GAS-DYNAMIC INSTABILITY BY DYNAMIC STRAIN-GAGING OF THE BALL BEARING

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Samara University