Инновационная разработка специалистов Пермского Политеха позволила существенно уменьшить погрешность при тестировании турбин

Пермские политехники усовершенствовали испытательный стенд и разработали инновационную методику определения мощности и вращающего момента турбин. Об этом сообщает пресс-служба университета.

"В отличие от традиционных подходов, основанных на измерении угла скручивания рессоры, в новой системе используются парные вибро датчики. Они установлены на подшипниках измерительной рессоры и других элементах конструкции стенда. Закручивание измерительной рессоры происходит под воздействием крутящего момента, а обороты турбины подвержены колебаниям даже в стабильном режиме. Особенно это заметно при переходных процессах – изменении оборотов или нагрузки – возникают крутильные колебания, вносящие погрешность в измерение крутящего момента. Установка датчиков под углом 90° друг к другу позволяет фиксировать не только угол закрутки рессоры и фазовые углы ее смещения, но и параметры вибрации, температуру и частоту крутильных колебаний. Система автоматически анализирует эти данные и вычисляет коэффициенты динамичности, корректирующие измеренное значение крутящего момента," – поясняет Алексей Сальников, профессор ПНИПУ.

Таким образом, угол закручивания рессоры, напрямую связанный с крутящим моментом турбины, измеряется с высокой точностью, сводя к минимуму влияние внешних факторов, таких как вибрация и температурные колебания.

"Использование данной технологии позволило снизить общую погрешность измерений с 15-20% до 4,5-7%, то есть почти втрое. Это крайне важно при испытаниях авиационных двигателей, установок, компрессоров и других роторных машин. Более того, наша методика позволяет с высокой точностью оценивать мощность не только в стационарных режимах, но и при переходных процессах, например, при ускорении или замедлении турбины," – отмечает Сергей Бочкарев, профессор ПНИПУ.

Практические испытания подтвердили, что новый метод обеспечивает более точные результаты. Например, работа стенда была протестирована при нагреве рессоры, что обычно приводит к деформации угла закрутки и, как следствие, к ошибке в измерении. При частоте вращения 14 000 об/мин погрешность разработанного стенда составила всего 6,9%.

Новая методика стендовых испытаний турбин открывает перспективы для более точной оценки энергетических параметров оборудования, что особенно важно для авиационной, энергетической и других отраслей. Внедрение этого метода позволит не только улучшить качество испытаний, но и снизить затраты на доработку конструкций благодаря более надежным данным.