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航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片動(dòng)頻和動(dòng)應(yīng)力測(cè)量的主要特點(diǎn)是在高速旋轉(zhuǎn)下的測(cè)量。高速旋轉(zhuǎn)下測(cè)量一方面對(duì)傳感器(如應(yīng)變片)的安裝和防護(hù),對(duì)連接電纜的安裝、焊接和防護(hù)等均提出了一些特殊的要求;另一方面對(duì)信號(hào)傳遞裝置(如引電器等)要求也較為苛刻;因此,對(duì)葉片的振動(dòng)特性進(jìn)行分析研究,以確保其在發(fā)動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不發(fā)生共振并提高其高周疲勞的可靠性是非常重要的。此外,由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的整機(jī)振動(dòng)激振源復(fù)雜,再加上噪聲,因此對(duì)其振動(dòng)信號(hào)的分析處理需要采用多種方法進(jìn)行反復(fù)研究比較,方可獲得比較理想的測(cè)試結(jié)果。
風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)是整個(gè)發(fā)電機(jī)組的核心,直接影響著整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的性能。由于風(fēng)電機(jī)組葉片受到陣風(fēng)推力產(chǎn)生的軸向方向上的載荷巨大,風(fēng)速的微小變化就會(huì)引起軸向力較大的變化,引起葉片在軸向方向上振動(dòng),所以設(shè)計(jì)合理的控制系統(tǒng)對(duì)葉片進(jìn)行降載減振將降低葉片,輪轂以及其他相關(guān)部件載荷,對(duì)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行壽命起著至關(guān)重要的作用?,F(xiàn)有風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)通過設(shè)置變槳機(jī)構(gòu),在風(fēng)速過大的時(shí)候,變換槳葉角度來改變?nèi)~片處的空氣入流角,減小葉片受到的軸向載荷,但是變槳?jiǎng)幼魉枰呐ぞ鼐薮?,同時(shí)葉片本身具有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,作為變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)的低速大扭矩電機(jī)的響應(yīng)時(shí)間延遲較大,不能及時(shí)的進(jìn)行變槳?jiǎng)幼?,?dǎo)致葉片軸向方向上振動(dòng)過大,載荷過高,無法達(dá)到葉片所能承受的范圍,影響葉片以及整個(gè)機(jī)組的性能和壽命,導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組維護(hù)成本巨大。Δt太小,會(huì)使x(nΔt)的數(shù)目劇增,增加了數(shù)據(jù)處理的工作量,并要求計(jì)算機(jī)的容量要大。
振動(dòng)的葉片對(duì)刀具切削刃施加了巨大的應(yīng)變,造成裂紋,并且隨機(jī)械和熱應(yīng)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(shí)驗(yàn)表明刀具使用時(shí)間可以增加2~3倍。夾緊系統(tǒng)終結(jié)葉片振動(dòng)削減了制造成本,大約每個(gè)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?yàn)樗腥~片都已經(jīng)在那里。因此,如果它們的刃出現(xiàn)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(diào)準(zhǔn)好它們。因此,工件之后必須重新測(cè)量,而且十分費(fèi)時(shí),夾緊系統(tǒng)就可以起到幫助。夾緊系統(tǒng)將葉片夾持在一個(gè)固定位置,可以解決這個(gè)挑戰(zhàn)。風(fēng)輪風(fēng)輪是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的重要部件,它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。葉片幾秒種就被固定在位置上,能夠立即進(jìn)行加工。該工藝與新整體葉盤工藝稍有不同,因?yàn)閵A緊系統(tǒng)的元件排列在一個(gè)圓圈上,同時(shí)夾持所有葉片。它不會(huì)改變整體葉盤的幾何外形,哪怕一微米也不會(huì)。