Wpływ zmiany otoczenia reprezentowanego przez prędkość obrotową na zmiany parametrów modeli diagnozowania łopatki pracującej maszyny wirnikowej z eliminacją jej niemierzalnego otoczenia

• Autorzy: Lindstedt P. , Grądzki R.

Warianty tytułu

EN

Changes the environment represented by rotating speed for models parameters in diagnose working turbomachine blade with elimination of its distributed environment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wpływ zmiany otoczenia (prędkości obrotowej) na zmianę parametrów modeli , i , wykorzystywanych w nowej metody monitorowania stanu technicznego łopatek maszyn wirnikowych podczas ich użytkowania. Metoda wykorzystuje specjalne modele diagnostyczne w postaci ilorazu wzmocnienia amplitudowego sygnału diagnostycznego y(t) wynikającego z działania łopatki i sygnału x(t) jej otoczenia podczas zbliżania się wierzchołka łopatki do czujnika ( ) i wzmocnienia amplitudowego tych sygnałów podczas oddalania się wierzchołka łopatki od czujnika ( ) oraz różnicy przesunięcia fazowego tychże sygnałów podczas oddalania się łopatki od czujnika i zbliżania się wierzchołka łopatki do czujnika( - ). Przyjęte modele diagnostyczne pośrednio uwzględniają aktualne otoczenie łopatki x(t) bez konieczności jego pomiaru. Zatem metody te są mało wrażliwe na zmianę otoczenia, a czułe tylko na zmiany stanu technicznego łopatki. Proponowana metoda może odegrać istotną rolę w diagnostyce łopatek wirnikowych podczas użytkowania maszyn wirnikowych (sprężarek, turbin itp.).

EN

This paper presents how changing the environment affects changes for models parameters , and , which are used in new method of monitoring technical condition of turbomachine blades during their operation. This method utilizes special diagnostic models such as a quotient of amplitude amplification and a phase shift of a diagnostic signal y(t) which is a result of blade operation as well as a signal x(t) of blade environment while a blade tip approaches a sensor ( ), amplitude amplification and phase shift ( - ) of these signals while the blade tip moves away from the sensor ( ). The adopted diagnostic models indirectly take into account the existing environment of a blade, represented by the signal x(t), without the need to measure it. Therefore, these methods are not so sensitive to the changes in environment, and practically very sensitive only for changes in technical condition of blades. The suggested method may prove very important role in diagnostics of rotor blades during turbomachines operation (compressors, turbines etc.).

Słowa kluczowe

PL

diagnostyka; prędkość; łopatka wirnikowa; stan techniczny

EN

diagnostic; speed; turbine blade; technical condition

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Acta Mechanica et Automatica
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 5, no. 3
• Strony: 78--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., Rys., Wykr.

Twórcy

autor

Lindstedt P.

autor

Grądzki R.

• Katedra Automatyki i Robotyki, Wydział Mechaniczny, Politechnika Białostocka, Białystok,

Bibliografia

• 1. Bendat J. S., Piersol A. G. (1976), Metody analizy i pomiaru sygnałów losowych, PWN, Warszawa.
• 2. Bovishanskii K. N. (2000), A metod for continously monitoring the vibrational state of the rotating blades of turbomachines, Thermal engineering (Teploenegetika), Vol 47 No 5, St. Petersburg.
• 3. Dołgolienko G. P. (1984), Lietczyje ispytanija spienialnych ustrojstw i sistiem samolietow i wiertolietow Maszinostrożenije, Moskwa.
• 4. Duan F., Fang Z., Sun Y., Ye S. (2005), Real-time vibration measurement technique based on tip-timing for rotating blades, Opto-Electronic Energineering, 30 (1) 29-31.
• 5. von Flotow A., Mercadal H. (2000), Turbine rotor health management with blade-tip sensors, From Laboratory Tool To Fielded System.
• 6. High Cycle Fatigue S & program 1997 Annual Report http://stimet.dtic.mil
• 7. High Cycle Fatigue S & program 1998 Annual Report http://stimet.dtic.mil
• 8. High Cycle Fatigue S & program 1999 Annual Report http://stimet.dtic.mil
• 9. High Cycle Fatigue S & program 2000 Annual Report http://stimet.dtic.mil
• 10. High Cycle Fatigue S & program 2001 Annual Report http://stimet.dtic.mil
• 11. High Cycle Fatigue S & program 2002 Annual Report http://stimet.dtic.mil
• 12. Klein B. (2004), Non-Contact Vibration measurements Turbocharges Turbine and Compressor Blades, Proceedings of 1stEVI-GTI International Conference on Gas Turbine Instrumentation, Barcelona.
• 13. Kotowski A., Lindstedt P. (2007), The using of signals of impulse acoustic response in test of rotor blades in stationary conditions, The International Symposium on Stability Control of Rotating Machinery ISCORMA 4, Calgary Alberta Canada.
• 14. Kurowski W. (1994), Podstawy teoretyczne komputerowego miernictwa systemów mechanicznych, Wyd. Politechniki Białostockiej, Białystok.
• 15. Lindstedt P. (2002), Praktyczna diagnostyka maszyn i jej teoretyczne podstaw, Wyd. Naukowe ASKON, Warszawa.
• 16. Lindstedt P., Grądzki R. (2010), Parametrical models of working rotor machine blade diagnostics with its unmesurable environment elimination, Acta Mechanica et Automatica, 56÷63, Białystok.
• 17. Lindstedt P., Kotowski A. (2004), Basic for innovations in vibroacoustic diagnostics of transport machines rotor blades, The Archives of Transport, Vd XVI. No 4.
• 18. Lindstedt P., Rokicki E., Borowczyk H., Majewski P.(2009), Application of the correlation function and Fourier transformation to evaluation of technical condition demonstrated by blade sof a rotor machine during the operation process, Journal of KONES Powertrain and transport, Vol 16 No 2, Warsaw.
• 19. Lindstedt P., Rokicki E., Borowczyk H., Majewski P.(2009), Rotor blades condition monitoring method based on the elimination of the environment signal, Research Works of AFIT Issve, 15÷24, Warsaw.
• 20. Niederliński A. (1985), Systemy komputerowe automatyki przemysłowej T2 Zastosowania, WNT, Warszawa.
• 21. Roberts J. P. (2007), Comparison of Tip Timing with strain Ganges for rotor blade vibration measurement, Proceedings of lecture series on Tip Timing an Tip Clearnce Problems in Turbomachines von Belgium.
• 22. Skubacziewskij G. S. (1974), Awiacionnyje gazoturbinnyje dwigatieli Maszinostrojenije, Moskwa.
• 23. Szabatin J. (2000), Podstawy teorii sygnałów, WKŁ Warszawa.
• 24. Szczepanik R., Przysowa R. (2004), Wykonanie badańi pomiarów drgań łopatek metodą bezstykową w odwirowni ALSTOM Power w Elblągu, Sprawozdanie ITWL nr 36/3/2004 Warszawa.
• 25. Szczepanik R. (1999), Ocena propagacji pęknięć zmęczeniowych w wirujących łopatkach sprężarki turbinowego silnika lotniczego, Książka Problemy Badań i Eksploatacji Techniki Lotniczej T4, Wyd. ITWL, Warszawa.
• 26. Zieliński M., Ziller G. (2005), Non-contact Blade Vibration Measurement system for aero engine application, 17th International Symposium on Airbreathing Engines, Semptember 4-9 2005 Munich Germany Paper No ISABE – 2005-1220.