本申請屬于飛輪結(jié)構(gòu)試驗技術(shù)領(lǐng)域,涉及到核主泵飛輪樣機試驗中應變片的布置方法,也廣泛適用于過盈配合旋轉(zhuǎn)部件的應變測量中應變片的布置方法。
背景技術(shù):
飛輪是核主泵中主要零部件,其作用是為了增加主泵轉(zhuǎn)子的慣性。在出現(xiàn)事故、停電等非正常工作狀態(tài)下,主泵可以依靠飛輪的慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一段時間,從而把停堆導致的熱量傳遞出去;在超速等非正常工作狀態(tài)下,當超速達160%以上時,飛輪在離心力的作用下與軸套的過盈量減小而脫離,避免飛輪撕裂。過盈量是通過理論計算并通過試驗對理論計算修正來確定,測量飛輪應變的變化與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系是對理論計算過盈量驗證和修正的重要環(huán)節(jié),國內(nèi)外對飛輪應變的變化與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系以及飛輪應變的變化分布情況的研究相對較少,飛輪應變測試中應變片的布置方法也有待研究。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效地測量飛輪在轉(zhuǎn)動過程中應變的變化的核主泵飛輪試驗中飛輪應變測量裝置及方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:核主泵飛輪試驗中飛輪應變測量裝置,包括軸套表面應變測量裝置和飛輪表面應變測量裝置;所述軸套表面應變測量裝置包括若干均布于軸套的上表面的四等分點上的軸套上表面應變測量應變片、均布于軸套的下表面的四等分點上的軸套下表面應變測量應變片;所述飛輪表面應變測量裝置包括若干均布于飛輪的上表面的四等分點上的飛輪上表面應變測量應變片、均布于飛輪的下表面的四等分點上的飛輪下表面應變測量應變片、均布于飛輪外周立面的四等分點上的飛輪外周立面應變測量應變片;
所述軸套上表面應變測量應變片、飛輪上表面應變測量應變片、飛輪下表面應變測量應變片以及輪外周立面應變測量應變片均位于兩個垂直的平面上;
所述應變片組成差分全橋,并通過引線連接應變測量節(jié)點,所述應變測量節(jié)點位于支架上,應變測量節(jié)點連接接收裝置。
所述飛輪上表面應變測量應變片分別位于飛輪上表面外緣圓周、內(nèi)緣圓周,以及與所述外緣圓周和內(nèi)緣圓周等距的圓周上。
所述飛輪下表面應變測量應變片分別位于飛輪下表面外緣圓周、內(nèi)緣圓周,以及與所述外緣圓周和內(nèi)緣圓周等距的圓周上。
位于所述飛輪上、下表面的12點鐘、6點鐘位置上的應變片的敏感方向為飛輪的周向,位于所述飛輪上、下表面的3點鐘、9點鐘位置上的應變片的敏感方向為飛輪的徑向。
位于所述飛輪的12點鐘、6點鐘位置的外周立面上的應變片的敏感方向為飛輪的周向,位于所述飛輪的3點鐘、9點鐘位置的外周立面上的應變片的敏感方向為飛輪的徑向。
位于所述軸套上、下表面的12點鐘、6點鐘位置上的應變片的敏感方向為軸套的周向,位于所述軸套上、下表面的3點鐘、9點鐘位置上的應變片的敏感方向為軸套的徑向。
分布在同一圓周上的四個所述應變片組成差分全橋,應變測量節(jié)點無線連接接收裝置。
所述引線為銅質(zhì)漆包線,線徑為0.5mm,在同一圓上分布的應變片引線長度相同,并通過丙烯酸酯膠粘劑粘貼固定。
利用核主泵飛輪試驗中飛輪應變測量裝置進行測量的方法,分布在同一圓周上的四個應變片組成差分全橋,采用具有無線傳輸方式的應變測量節(jié)點測量應變,所述應變的測量是對飛輪在不同轉(zhuǎn)速下來進行的,測量結(jié)果通過無線傳輸?shù)姆绞絺魉偷浇邮昭b置上。
本發(fā)明的有益效果是:1、通過對飛輪在不同轉(zhuǎn)速下應變的測量,可檢驗理論計算方法的有效性,為理論計算的修正提供可靠依據(jù)。2、可以有效地檢驗出試驗過程中飛輪與軸套間過盈量的變化趨勢,修正了理論計算中忽略的軸套形變對過盈量的影響。
附圖說明
圖1是飛輪總成仰視圖;
圖2是飛輪總成主視圖;
圖3是飛輪總成俯視圖。
圖中附圖標記如下:1、飛輪,2、下間隙配合面,3、軸,4、軸套,5、上過盈配合面,6、滾動體,7、支架,8、脹套,9、應變測量節(jié)點,0-1、應變片,0-2、應變片,0-3、應變片,0-4、應變片,11-1、應變片,11-2、應變片,11-3、應變片,11-4、應變片,12-1、應變片,12-2、應變片,12-3、應變片,12-4、應變片,13-1、應變片,13-2、應變片,13-3、應變片,13-4、應變片,14-1、應變片,14-2、應變片,14-3、應變片,14-4、應變片,21-1、應變片,21-2、應變片,21-3、應變片,21-4、應變片,22-1、應變片,22-2、應變片,22-3、應變片,22-4、應變片,23-1、應變片,23-2、應變片,23-3、應變片,23-4、應變片,24-1、應變片,24-2、應變片,24-3、應變片,24-4、應變片。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明:
如圖1所示,用于測量軸套4下表面應變的應變片21-1、21-2、21-3、21-4均勻布置在軸套4下表面的靠近外下邊緣的圓周上,其中應變片21-1、21-3的敏感方向為周向,21-2、21-4的敏感方向為徑向,組成差動全橋;用于測量飛輪1下表面應變的應變片布置3組,應變片22-1、22-2、22-3、22-4為一組,均勻布置在飛輪1下表面的靠近內(nèi)下邊緣的圓周上,其中應變片22-1、22-3的敏感方向為周向,22-2、22-4的敏感方向為徑向,組成差動全橋;應變片24-1、24-2、24-3、24-4為一組,均勻布置在飛輪1下表面的靠近外下邊緣的圓周上,其中應變片24-1、24-3的敏感方向為周向,24-2、24-4的敏感方向為徑向,組成差動全橋;應變片23-1、23-2、23-3、23-4為一組,均勻布置在飛輪1下表面的與應變片13-1、13-2、13-3、13-4相對應的位置上,其中應變片13-1、13-3的敏感方向為周向,13-2、13-4的敏感方向為徑向,組成差動全橋。
如圖2所示,用于測量飛輪1外立面表面應變的應變片0-1、0-2、0-3、0-4均勻布置在飛輪1外立面的軸向中心的圓周上,其中應變片0-1、0-3的敏感方向為周向,0-2、0-4的敏感方向為徑向,組成差動全橋。
如圖3所示,用于測量軸套4上表面應變的應變片11-1、11-2、11-3、11-4均勻布置在軸套4上表面的靠近外上邊緣的圓周上,其中應變片11-1、11-3的敏感方向為周向,11-2、11-4的敏感方向為徑向,組成差動全橋;用于測量飛輪1上表面應變的應變片布置3組,應變片12-1、12-2、12-3、12-4為一組,均勻布置在飛輪1上表面的靠近內(nèi)上邊緣的圓周上,其中應變片12-1、12-3的敏感方向為周向,12-2、12-4的敏感方向為徑向,組成差動全橋;應變片14-1、14-2、14-3、14-4為一組,均勻布置在飛輪1上表面的靠近外上邊緣的圓周上,其中應變片14-1、14-3的敏感方向為周向,14-2、14-4的敏感方向為徑向,組成差動全橋;應變片13-1、13-2、13-3、13-4為一組,均勻布置在飛輪1上表面的內(nèi)外上邊緣中心位置的圓周上,其中應變片13-1、13-3的敏感方向為周向,13-2、13-4的敏感方向為徑向,組成差動全橋。
應變片采用502膠水粘貼;構(gòu)成差動全橋的4只應變片,其引出線長度相同,采用銅質(zhì)漆包線,線徑為0.5mm,引線連接至應變測量節(jié)點9上,引線用丙烯酸酯膠粘劑粘貼固定在相應構(gòu)件的表面上。
應變測量節(jié)點9固定在應變測量節(jié)點支撐架7上,上邊布置5個,用于測量飛輪和軸套上表面以及飛輪外立面的應變;下邊布置4個,用于測量飛輪和軸套下表面的應變。
利用核主泵飛輪試驗中飛輪應變測量裝置進行測量的方法,分布在同一圓周上的四個應變片組成差分全橋,采用具有無線傳輸方式的應變測量節(jié)點9測量應變,所述應變的測量是對飛輪在不同轉(zhuǎn)速下來進行的,測量結(jié)果通過無線傳輸?shù)姆绞絺魉偷浇邮昭b置上。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進和變型,這些改進和變型也應視為本發(fā)明的保護范圍。