技术领域本实用新型涉及一种叶片-轮盘系统实验装置，特别是失谐叶盘系统振动特性测量的实验装置。
背景技术：
发动机中，振动故障占发动机总故障的60%以上，而叶盘系统振动能量分布不均匀而出现的不平衡振动是导致叶盘系统振动故障主要原因之一。发动机的叶盘系统常是一种圆周循环对称结构，但由于制造误差、材料性质和使用中磨损不均匀等因素，往往导致各叶盘扇区区间会有小量的差别。在结构动力学上，这种小量差别称之为失谐。失谐破坏了叶盘系统的循环对称性，改变了叶盘系统的动力特性，造成叶盘系统受迫振动响应局部化，增加振动响应幅值，较高的振动响应降低了叶片的疲劳寿命，导致叶片高度疲劳失效。叶片在轮盘上的安装顺序不同会引起不同的受迫振动振幅，过大的响应振幅会造成叶片疲劳断裂，因此更换或者安装发动机叶片时需要找到一个将振动抑制在合理范围内的安装方案。该专利可以通过实验方法测量出失谐叶盘振动特性，通过振动实验结论分析，有针对性的指导现场实际叶盘系统的叶片安装和更换工作，对叶片安装进行排布优化，为发动机的安全运行和事故维修提供安全和经济保障。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于利用失谐叶盘系统振动特性实验装置，分析失谐叶盘在不同失谐量下叶盘系统的振动特性。同时，结合实验结果分析，对失谐叶盘系统进行叶片的排布优化组合，在叶盘系统不同分散率情况下，得出最优的叶片排布组合方式。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：失谐叶盘系统振动特性测量实验装置，所述装置包括支架、失谐叶盘、紧固螺帽、失谐配重块、激振器、拾振器、功率放大器、示波器、信号发生器和连接导线，其特征在于失谐叶盘2通过支架1被紧固螺帽3所固定，信号发生器9功率输出信号通过连接导线10与功率放大器7相连，功率放大器7与激振器5相连，激振器5通过顶针在失谐叶盘2的下外缘激振，失谐叶盘2被激振后的振动频率被拾振器6经导线输送到示波器8的X通道，信号发生器9的频率输出口与示波器8的Y通道相连，失谐叶盘2通过失谐配重块4质量和位置的改变实现失谐叶盘系统失谐量的调节。所述的失谐叶盘系统振动特性测量实验装置，所述失谐叶盘2叶轮外径500mm，内孔直径50mm，厚度10mm，叶轮上安装18个失谐量可调的叶片，叶片长度180mm，宽度20mm，厚度6mm，每个叶片沿着叶片长度方向开有长80mm、宽8mm的通槽，失谐配重块4安装在叶片的通槽上，失谐配重块4采用不同重量的螺栓，质量和位置可以随意改变，实现失谐叶盘2的不同失谐量调节。所述的失谐叶盘系统振动特性测量实验装置，所述利用SFG-1023型号信号发生器95W功率输出的功率输出端与GF200-4功率放大器7通过连接导线10信号屏蔽线相连，功率放大器7与JZQ20激振器5最大激振力10公斤，最大激振振幅±5mm相连，通过信号发生器9输出频率的调节，利用激振器5上端的顶针激振失谐叶盘2。所述的失谐叶盘系统振动特性测量实验装置，所述拾振器6采用自制电磁线圈，安装方式采用非接触方式，与失谐叶盘2的安装间隙控制在3-5mm之间，拾振频率通过连接导线信号屏蔽线连接到示波器8的X通道。所述的失谐叶盘系统振动特性测量实验装置，所述失谐叶盘2被激振器5激振后所产生的振动频率通过拾振器6经连接导线输入GOS-620示波器8的X通道，通过示波器显示的波形观察失谐叶盘2的振动特性，信号发生器9的频率输出口与示波器8的Y通道相连，可以利用李莎茹图原理判断失谐叶盘2的模态频率。所述的失谐叶盘系统振动特性测量实验装置，所述实验方法:按照附图连接好个实验设备，设备先预热10分钟，通过调节信号发生器9的频率和功率放大器7的振幅大小，使其对失谐叶盘2进行激振，通过拾振器6接收振动频率后送入示波器8的X通道，同时信号发生器9的发生信号频率送到示波器8的Y通道，通过示波器8呈现的波形判断失谐叶盘的振动特性，通过调节失谐叶盘2上的失谐配重块4的大小和位置来改变失谐叶盘2的失谐量变化，测量失谐叶盘2在不同失谐量下的振动特性。所述的失谐叶盘系统振动特性测量实验装置，所述失谐配重块4采用不同质量的螺栓1g、2g、3g、5g、10g、20g各20个，安装位置在叶片长度的80mm-160mm之间任意位置，失谐量大小可以通过单个叶片改变，也可以通过所有叶片进行改变。所述的失谐叶盘系统振动特性测量实验装置，所述失谐叶盘2的失谐量可以通过紧固螺帽3的松紧程度来控制整个叶盘的刚度和失谐量大。本实用新型的优点与效果是：该专利在发动机叶盘系统振动测量过程中，特别是在叶盘系统不同失谐量变化下，分别测量出对应的振动波形和振动特性，对于发动机叶盘系统的安装及检修提供指导工作。同时，通过失谐叶盘的实验可以进行失谐叶盘的叶片排布优化组合，保证叶盘系统分散率控制在有效范围内，保证发动机转子系统的平稳、可靠的运行。该实用新型可以指导制造和检修行业减少一定的工作量，大大提高生产经济性，保证设备运行的稳定性。附图说明图1是本实用新型结构示意图。具体实施方式下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。图中标号为：1.支架2.失谐叶盘3.紧固螺帽4.失谐配重块5.激振器6.拾振器7.功率放大器8.示波器9.信号发生器其结构及组成为：支架、失谐叶盘、紧固螺帽、失谐配重块、激振器、拾振器、功率放大器、示波器、信号发生器和连接导线，失谐叶盘2通过支架1被紧固螺帽3所固定，信号发生器9功率输出信号通过连接导线10与功率放大器7相连，功率放大器7与激振器5相连，激振器5通过顶针在失谐叶盘2的下外缘激振，失谐叶盘2被激振后的振动频率被拾振器6经导线输送到示波器8的X通道，信号发生器9的频率输出口与示波器8的Y通道相连，失谐叶盘2通过失谐配重块4质量和位置的改变实现失谐叶盘系统失谐量的调节。本实用新型的使用方法如下：本实用新型主要测量叶盘系统在不同失谐量变化下，失谐叶盘的振动特性。按照附图连接好个实验设备，设备先预热10分钟，通过调节信号发生器9的频率和功率放大器7的振幅大小，使其对失谐叶盘2进行激振，通过拾振器6接收振动频率后送入示波器8的X通道，同时信号发生器9的发生信号频率送到示波器8的Y通道，通过示波器8呈现的波形判断失谐叶盘的振动特性，通过调节失谐叶盘2上的失谐配重块4的大小和位置来改变失谐叶盘2的失谐量变化，测量失谐叶盘2在不同失谐量下的振动特性。失谐配重块4采用不同质量的螺栓1g、2g、3g、5g、10g、20g各20个，安装位置在叶片长度的80mm-160mm之间任意位置，失谐量大小可以通过单个叶片改变，也可以通过所有叶片进行改变。失谐叶盘2的失谐量可以通过紧固螺帽3的松紧程度来控制整个叶盘的刚度和失谐量大。最后，通过实验测得的不同失谐量下失谐叶盘的振动波形分析得出结论，利用实验数据总结出失谐叶盘系统的振动特点。结合实验研究，进行失谐叶盘的叶片排布优化组合，为发动机制造行业的叶盘系统的加工和检修提供指导方向。