風機試驗

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為了研究石家莊風機廠運行產(chǎn)生的擾力，本文采用1：1試驗模型。試驗模型的主體結(jié)構(gòu)采用混凝土框架，石家莊風機廠設備和石家莊風機廠橋與實際工程完全相同。與前兩次試驗¨卜14 o不同，前兩次試驗石家莊風機廠扇葉數(shù)為5片，石家莊風機廠最高轉(zhuǎn)速為70 r／min；本次試驗的石家莊風機廠扇葉數(shù)為6片，扇葉位置對稱分布，石家莊風機廠最高轉(zhuǎn)速為88 r／min。石家莊風機廠軸是旋轉(zhuǎn)設備，測量應變常用的有線測試儀器無法測試，本文采用了新型的無線測量技術(shù)對石家莊風機廠軸的應變及石家莊風機廠轉(zhuǎn)速進行測定。
試驗內(nèi)容及測試原理本次試驗主要測試石家莊風機廠運行時對石家莊風機廠橋架產(chǎn)生的四種擾力H3-14]：①由轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心引起的離心力；②扇葉豎向振動及石家莊風機廠“擺頭”引起的彎矩；③豎向擾力，此擾力是本次試驗重點研究的內(nèi)容；④石家莊風機廠運行時驅(qū)動扇葉轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的扭矩。
上述四種擾力都會使石家莊風機廠軸產(chǎn)生應變，現(xiàn)將應變分離原理介紹如下。沿石家莊風機廠軸四周等問距粘貼8片應變片及一組應變花，等間距粘貼的應變片每隔180。的兩片為一組，共4組。每片應變片測得的應變用s．表示。石家莊風機廠運行時，一片應變片同時測得如下三種擾力產(chǎn)生的應變：①轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心產(chǎn)生水平面內(nèi)的徑向離心力，使石家莊風機廠軸受彎，這種彎曲應變用s’表示；②石家莊風機廠運行時扇葉豎向振動和“擺頭”，使石家莊風機廠軸受彎，這種彎曲應變，用s”表示；③石家莊風機廠產(chǎn)生強大的氣流，其反作用力使石家莊風機廠軸產(chǎn)生軸向應變，用s?表示。
應變花用于測定扭矩產(chǎn)生的剪應變。
應變片布置各個應變片測得的應變包括軸向應變和彎曲應變。由于各個應變片由豎向擾力在石家莊風機廠軸上產(chǎn)生的軸向應變都相同，所以每組(相距180。的兩片應變片為一組)應變片的應變用式(1)消除軸向應變，得到石家莊風機廠軸彎曲產(chǎn)生的應變：轉(zhuǎn)子因質(zhì)量偏心產(chǎn)生的離心力與轉(zhuǎn)速、偏心距、轉(zhuǎn)子的質(zhì)量有關(guān)。偏心距、轉(zhuǎn)子質(zhì)量是常量，石家莊風機廠勻速運行時，F(xiàn)應該是常量。對彎曲應變戈在平穩(wěn)運行段(轉(zhuǎn)速不變)做平均，濾掉應變的波動。次試驗共采用以下三種工況：工況1：石家莊風機廠由靜止開始，轉(zhuǎn)速增至20 r／min，平穩(wěn)運行約30 S；再增至39 r／min，平穩(wěn)運行約30 S；再增至59 r／min，平穩(wěn)運行約30s；再增至78 r／min，平穩(wěn)運行約30 s；再增至88 r／rain，平穩(wěn)運行約30 s；然后降至78r／min，平穩(wěn)運行約30 s；降至59 r／min，平穩(wěn)運行約30s；降至39 r／min，平穩(wěn)運行約30 s；降至20 r／min，平穩(wěn)運行約30 s；最后靜止。
工況2：石家莊風機廠由靜止開始，轉(zhuǎn)速增至29 r／rain，平穩(wěn)運行約30 8，再增至59 r／rain，平穩(wěn)運行約30 S；再增至88r／min，平穩(wěn)運行約30 s；然后降至59 r／min，平穩(wěn)運行約30 S；降至29 r／min，平穩(wěn)運行約30 s；最后靜止。工況3：石家莊風機廠由靜止開始，轉(zhuǎn)速增至49 r／rain，平穩(wěn)運行約30 s；再增至88 r／min，平穩(wěn)運行約30 s；然后降至49 r／min，平穩(wěn)運行30 s；最后靜止。4試驗數(shù)據(jù)及應變分離本次試驗的三種工況，每種工況運行兩次，每次12個通道(8個應變片通道，3個應變花通道，一個轉(zhuǎn)速通道)，測得的原始記錄共72條。
本文僅給出部分原始測試記錄，豎向擾力F，隨著石家莊風機廠轉(zhuǎn)速的增加而增加，轉(zhuǎn)速越快，豎向擾力產(chǎn)生的應變越大。不同工況下最大轉(zhuǎn)速時豎向擾力產(chǎn)生的應變平均值及其對應的豎向擾力石家莊風機廠運行時石家莊風機廠軸剪應變隨轉(zhuǎn)速的增加而增加，最大剪應變出現(xiàn)在轉(zhuǎn)速最高的時段，為不同工況下剪應變的最大值及其對應的扭矩。