JPH1137893A - 捩り振動試験用加振装置 - Google Patents
捩り振動試験用加振装置Info
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- JPH1137893A JPH1137893A JP9209669A JP20966997A JPH1137893A JP H1137893 A JPH1137893 A JP H1137893A JP 9209669 A JP9209669 A JP 9209669A JP 20966997 A JP20966997 A JP 20966997A JP H1137893 A JPH1137893 A JP H1137893A
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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、回転機の回転軸を遊星歯車機構を
介し回転させながら、加振周波数を変化させるようにし
て、捩り振動の固有振動数を正確に計測できるようにし
た捩り振動試験用加振装置を提供することを課題とす
る。 【解決手段】 捩り振動試験を受けるタービンのごとき
回転機の回転軸３と、モーターのごとき回転駆動機の駆
動軸16とが、遊星歯車機構17を介して連結されており、
遊星歯車18の外周に噛み合う内歯車20から突設されたア
ーム22の先端部に、油圧シリンダのごとき加振器21が連
結されている。
介し回転させながら、加振周波数を変化させるようにし
て、捩り振動の固有振動数を正確に計測できるようにし
た捩り振動試験用加振装置を提供することを課題とす
る。 【解決手段】 捩り振動試験を受けるタービンのごとき
回転機の回転軸３と、モーターのごとき回転駆動機の駆
動軸16とが、遊星歯車機構17を介して連結されており、
遊星歯車18の外周に噛み合う内歯車20から突設されたア
ーム22の先端部に、油圧シリンダのごとき加振器21が連
結されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タービンやファン
等の回転機の捩り振動試験に用いられる加振装置に関す
る。
等の回転機の捩り振動試験に用いられる加振装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のタービンにおける捩り振動試験装
置としては図４〜６に示すようなものがある。被計測物
体としてのタービン翼１は、図４，５に示すように、タ
ービンＴの回転軸３のディスク部２から放射状に突設さ
れており、同タービン翼１には歪みゲージ４が貼付けら
れている。そして、同ゲージ４のリード線５はディスク
部２を経て回転軸３上に設置された送信機６に接続され
ている。回転軸３上にはバッテリー７も設置されてお
り、リード線８により送信機６へ給電している。また、
送信機６には回転軸３に沿った送信アンテナ９が取り付
けられている。
置としては図４〜６に示すようなものがある。被計測物
体としてのタービン翼１は、図４，５に示すように、タ
ービンＴの回転軸３のディスク部２から放射状に突設さ
れており、同タービン翼１には歪みゲージ４が貼付けら
れている。そして、同ゲージ４のリード線５はディスク
部２を経て回転軸３上に設置された送信機６に接続され
ている。回転軸３上にはバッテリー７も設置されてお
り、リード線８により送信機６へ給電している。また、
送信機６には回転軸３に沿った送信アンテナ９が取り付
けられている。
【０００３】一方、図６に示すように、送信アンテナ９
に対向する静止側には、受信アンテナ10が設けられてお
り、この受信アンテナ10からの信号が受信機11に入力さ
れるように結線が施されている。そして、受信機11の出
力端12からの信号は、図示しない処理装置へ供給され
る。
に対向する静止側には、受信アンテナ10が設けられてお
り、この受信アンテナ10からの信号が受信機11に入力さ
れるように結線が施されている。そして、受信機11の出
力端12からの信号は、図示しない処理装置へ供給され
る。
【０００４】このように構成された従来の装置による振
動試験は、モーター14の駆動軸16で回転軸３を回転させ
ながら次のように行なわれる。すなわち、ノズル13から
噴射される空気または蒸気などにより、タービン翼１が
振動し変形すると、翼表面に振動応力に伴う歪みが生じ
る。この歪みは歪みゲージ４で検出され、その情報は送
信機６により電波として送信される。この電波は静止側
に設置されている受信機11で受信され、さらに受信機11
の出力端12から図示しない処理装置へ送られて、タービ
ン翼の振動の状態が解析される。そして、このような従
来の振動試験では、試験を行なう際にタービンの回転数
を変化させながらタービン翼の加振が行なわれるように
なっている。
動試験は、モーター14の駆動軸16で回転軸３を回転させ
ながら次のように行なわれる。すなわち、ノズル13から
噴射される空気または蒸気などにより、タービン翼１が
振動し変形すると、翼表面に振動応力に伴う歪みが生じ
る。この歪みは歪みゲージ４で検出され、その情報は送
信機６により電波として送信される。この電波は静止側
に設置されている受信機11で受信され、さらに受信機11
の出力端12から図示しない処理装置へ送られて、タービ
ン翼の振動の状態が解析される。そして、このような従
来の振動試験では、試験を行なう際にタービンの回転数
を変化させながらタービン翼の加振が行なわれるように
なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
な従来の捩り振動試験では、タービンのごとき回転機の
回転数を変化させなら加振が行なわれ、定格回転数での
固有振動数の推定が行なわれているが、このような推定
を伴う試験手段では定格回転数での固有振動数について
正確な判断を期待することはできない。
な従来の捩り振動試験では、タービンのごとき回転機の
回転数を変化させなら加振が行なわれ、定格回転数での
固有振動数の推定が行なわれているが、このような推定
を伴う試験手段では定格回転数での固有振動数について
正確な判断を期待することはできない。
【０００６】そこで本発明は、回転機の回転軸を遊星歯
車機構を介し回転させながら、加振周波数を変化させる
ようにして、捩り振動の固有振動数を正確に計測できる
ようにした捩り振動試験用加振装置を提供することを課
題とする。
車機構を介し回転させながら、加振周波数を変化させる
ようにして、捩り振動の固有振動数を正確に計測できる
ようにした捩り振動試験用加振装置を提供することを課
題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明の捩り振動試験用加振装置は、捩り振動試験
を受ける回転機の回転軸と回転駆動機の駆動軸との間
に、同駆動軸から上記回転軸へ回転トルクを伝達する遊
星歯車機構が設けられ、同遊星歯車機構が上記の駆動軸
および回転軸の一方と他方とにそれぞれ結合された太陽
歯車および遊星歯車キャリアをそなえるとともに、同遊
星歯車キャリアに支持された複数の遊星歯車の外周に噛
み合う内歯車をそなえ、同内歯車の外周から突設された
アームの先端部に、往復動式加振器が連結されたことを
特徴としている。
め、本発明の捩り振動試験用加振装置は、捩り振動試験
を受ける回転機の回転軸と回転駆動機の駆動軸との間
に、同駆動軸から上記回転軸へ回転トルクを伝達する遊
星歯車機構が設けられ、同遊星歯車機構が上記の駆動軸
および回転軸の一方と他方とにそれぞれ結合された太陽
歯車および遊星歯車キャリアをそなえるとともに、同遊
星歯車キャリアに支持された複数の遊星歯車の外周に噛
み合う内歯車をそなえ、同内歯車の外周から突設された
アームの先端部に、往復動式加振器が連結されたことを
特徴としている。
【０００８】上述の本発明の捩り振動試験用加振装置で
は、捩り振動試験を受ける回転機の回転軸と、同回転機
を回転させる回転駆動機の駆動軸との間に、回転トルク
を伝達する遊星歯車機構が介装されて、同遊星歯車機構
における複数の遊星歯車の外周に噛み合う内歯車が加振
器により加振されるようになっているので、定格回転数
での捩り振動試験が加振周波数を変化させるようにして
容易に行なわれるようになり、これにより定格回転数で
の固有振動数の判断が的確に行なわれるようになる。
は、捩り振動試験を受ける回転機の回転軸と、同回転機
を回転させる回転駆動機の駆動軸との間に、回転トルク
を伝達する遊星歯車機構が介装されて、同遊星歯車機構
における複数の遊星歯車の外周に噛み合う内歯車が加振
器により加振されるようになっているので、定格回転数
での捩り振動試験が加振周波数を変化させるようにして
容易に行なわれるようになり、これにより定格回転数で
の固有振動数の判断が的確に行なわれるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の一実施
形態としての捩り振動試験用加振装置について説明する
と、図１はその概略構成を模式的に示す説明図、図２は
図１の装置における遊星歯車機構の詳細を示す縦断面
図、図３は図２の遊星歯車機構の横断面図である。
形態としての捩り振動試験用加振装置について説明する
と、図１はその概略構成を模式的に示す説明図、図２は
図１の装置における遊星歯車機構の詳細を示す縦断面
図、図３は図２の遊星歯車機構の横断面図である。
【００１０】図１に示すように、捩り振動試験を受ける
回転機としてのタービンＴが、その回転軸３を軸受15で
支持されるようにして設けられ、同回転軸３は回転駆動
機構としてのモーター14の駆動軸16により遊星歯車機構
17を介して回転駆動されるようになっている。
回転機としてのタービンＴが、その回転軸３を軸受15で
支持されるようにして設けられ、同回転軸３は回転駆動
機構としてのモーター14の駆動軸16により遊星歯車機構
17を介して回転駆動されるようになっている。
【００１１】そして、遊星歯車機構17は、図２および図
３に示すように、駆動軸16のフランジ16ａに結合された
太陽歯車19と、同太陽歯車19に噛み合う３個の遊星歯車
18を支持しながら回転軸３のフランジ３ａに結合された
遊星歯車キャリア23とをそなえるほか、３個の遊星歯車
18の外周に噛み合う内歯車20をそなえて構成されてい
る。
３に示すように、駆動軸16のフランジ16ａに結合された
太陽歯車19と、同太陽歯車19に噛み合う３個の遊星歯車
18を支持しながら回転軸３のフランジ３ａに結合された
遊星歯車キャリア23とをそなえるほか、３個の遊星歯車
18の外周に噛み合う内歯車20をそなえて構成されてい
る。
【００１２】本装置では、さらに内歯車20の外周から突
設されたアーム22の先端部に、油圧シリンダからなる往
復動式加振器21が連結されている。
設されたアーム22の先端部に、油圧シリンダからなる往
復動式加振器21が連結されている。
【００１３】上述のように構成された本実施形態の捩り
振動試験用加振装置では、モーター14が回転することに
よって太陽歯車19が回転し、同太陽歯車19と噛み合う遊
星歯車18も自転しながら太陽歯車19の周りを公転するこ
とになり、これにより遊星歯車キャリア23と結合されて
いるタービンＴの回転軸３が回転することになる。この
とき、内歯車20が固定した状態であり、モーター14の回
転数が一定であれば、タービンＴの回転数も一定とな
る。
振動試験用加振装置では、モーター14が回転することに
よって太陽歯車19が回転し、同太陽歯車19と噛み合う遊
星歯車18も自転しながら太陽歯車19の周りを公転するこ
とになり、これにより遊星歯車キャリア23と結合されて
いるタービンＴの回転軸３が回転することになる。この
とき、内歯車20が固定した状態であり、モーター14の回
転数が一定であれば、タービンＴの回転数も一定とな
る。
【００１４】また、内歯車20には油圧で動作する加振器
21と連結したアーム22が設けられているため、同加振器
21を作動させることにより、内歯車20が往復回動するこ
とになる。これにより、モーター14が一定回転数で動作
しているとき、一定周波数で加振器21を作動させると、
遊星歯車18が太陽歯車19の周りを公転する速度が同一周
波数で増減することになり、遊星歯車キャリア23に結合
された回転軸３を有するタービンＴの回転数も同様に一
定周波数で増減することになる。すなわち、一定回転数
で回転しているタービンＴに対して、ある周波数で速度
変動を与えることにより、タービンＴの回転軸３に同一
周波数の捩り振動を発生させることになる。
21と連結したアーム22が設けられているため、同加振器
21を作動させることにより、内歯車20が往復回動するこ
とになる。これにより、モーター14が一定回転数で動作
しているとき、一定周波数で加振器21を作動させると、
遊星歯車18が太陽歯車19の周りを公転する速度が同一周
波数で増減することになり、遊星歯車キャリア23に結合
された回転軸３を有するタービンＴの回転数も同様に一
定周波数で増減することになる。すなわち、一定回転数
で回転しているタービンＴに対して、ある周波数で速度
変動を与えることにより、タービンＴの回転軸３に同一
周波数の捩り振動を発生させることになる。
【００１５】従来はタービンの振動試験を行なう際に、
回転数を変化させながら、空気または蒸気などでタービ
ン翼を加振し、各ハーモニクスと共振する点から定格回
転数での固有振動数を推定していたが、本実施形態の捩
り振動試験用加振装置を用いれば、タービンＴを定格回
転数で回転させながら加振周波数を変化させていくこと
で固有振動数を計測することができ、より正確に定格回
転数での固有振動数の判断が可能となる。
回転数を変化させながら、空気または蒸気などでタービ
ン翼を加振し、各ハーモニクスと共振する点から定格回
転数での固有振動数を推定していたが、本実施形態の捩
り振動試験用加振装置を用いれば、タービンＴを定格回
転数で回転させながら加振周波数を変化させていくこと
で固有振動数を計測することができ、より正確に定格回
転数での固有振動数の判断が可能となる。
【００１６】なお、本実施形態では、遊星歯車機構17に
おける太陽歯車19にモーター14の駆動軸16が結合され、
遊星歯車キャリア23にタービンＴの回転軸３が結合され
ているが、これを逆にして、太陽歯車19に回転軸３を結
合し、遊星歯車キャリア23に駆動軸16を結合するように
してもよい。
おける太陽歯車19にモーター14の駆動軸16が結合され、
遊星歯車キャリア23にタービンＴの回転軸３が結合され
ているが、これを逆にして、太陽歯車19に回転軸３を結
合し、遊星歯車キャリア23に駆動軸16を結合するように
してもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の捩り振動
試験用加振装置によれば次のような効果が得られる。 (1) 一般に、回転しているタービン等に捩り振動を発生
させるためには、トルクの変動を与えればよいが、上記
タービン等の重量は大きいためトルクの変動を与えるに
は大きな出力を持ったモーターが必要となるが、本発明
の捩り振動試験用加振装置は遊星歯車機構を利用して、
その内歯車に連結された加振器でタービン等の回転速度
に変動を与えることのできる構造となっているので、そ
の回転速度の変動によりタービン等にトルク変動を簡便
に与えることが可能となる。 (2) 本来、タービン等の回転翼は回転軸にトルクを与
え、ファン等の回転翼は回転軸のトルクにより仕事をす
るものであり、本発明の装置のように回転軸に周波数の
変化する変動トルクを加える構成になっていると、効率
よく回転翼の振動を励起できるようになる。 (3) 上記各項により、回転機の定格回転数での固有振動
数の判断が的確に行なわれるようなる。
試験用加振装置によれば次のような効果が得られる。 (1) 一般に、回転しているタービン等に捩り振動を発生
させるためには、トルクの変動を与えればよいが、上記
タービン等の重量は大きいためトルクの変動を与えるに
は大きな出力を持ったモーターが必要となるが、本発明
の捩り振動試験用加振装置は遊星歯車機構を利用して、
その内歯車に連結された加振器でタービン等の回転速度
に変動を与えることのできる構造となっているので、そ
の回転速度の変動によりタービン等にトルク変動を簡便
に与えることが可能となる。 (2) 本来、タービン等の回転翼は回転軸にトルクを与
え、ファン等の回転翼は回転軸のトルクにより仕事をす
るものであり、本発明の装置のように回転軸に周波数の
変化する変動トルクを加える構成になっていると、効率
よく回転翼の振動を励起できるようになる。 (3) 上記各項により、回転機の定格回転数での固有振動
数の判断が的確に行なわれるようなる。
【図１】本発明の一実施形態としての捩り振動試験用加
振装置の概略構成を模式的に示す説明図である。
振装置の概略構成を模式的に示す説明図である。
【図２】図１の装置における遊星歯車機構の詳細を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図３】図２の遊星歯車機構の横断面図である。
【図４】タービン翼に歪みゲージ等を付設した状態を示
す正面図である。
す正面図である。
【図５】タービンについての従来の捩り振動試験手段を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図６】タービン翼に付設された歪みゲージからの信号
を取り出す手段を示す説明図である。
を取り出す手段を示す説明図である。
１ タービン翼 ２ ディスク部 ３ 回転軸 ３ａ フランジ ４ 歪みゲージ ５ リード線 ６ 送信機 ７ バッテリー ８ リード線 ９ 送信アンテナ 10 受信アンテナ 11 受信機 12 出力端 13 ノズル 14 モーター 15 軸受 16 駆動軸 16ａ フランジ 17 遊星歯車機構 18 遊星歯車 19 太陽歯車 20 内歯車 21 加振器 22 アーム 23 遊星歯車キャリア
Claims (1)
- 【請求項１】 捩り振動試験を受ける回転機の回転軸と
回転駆動機の駆動軸との間に、同駆動軸から上記回転軸
へ回転トルクを伝達する遊星歯車機構が設けられ、同遊
星歯車機構が上記の駆動軸および回転軸の一方と他方と
にそれぞれ結合された太陽歯車および遊星歯車キャリア
をそなえるとともに、同遊星歯車キャリアに支持された
複数の遊星歯車の外周に噛み合う内歯車をそなえ、同内
歯車の外周から突設されたアームの先端部に、往復動式
加振器が連結されたことを特徴とする、捩り振動試験用
加振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9209669A JPH1137893A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | 捩り振動試験用加振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9209669A JPH1137893A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | 捩り振動試験用加振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1137893A true JPH1137893A (ja) | 1999-02-12 |
Family
ID=16576651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9209669A Pending JPH1137893A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | 捩り振動試験用加振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1137893A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006064404A (ja) * | 2004-08-24 | 2006-03-09 | Mitsubishi Electric Corp | 加振試験装置 |
| KR101030325B1 (ko) | 2009-08-25 | 2011-04-20 | 한국프랜지공업 주식회사 | 다이나믹 댐퍼용 고유진동수 측정장치 |
| KR101108122B1 (ko) * | 2011-08-05 | 2012-02-08 | 한국기계연구원 | 유성기어박스의 정역 내구성 시험장치 |
| US8393993B2 (en) * | 2006-01-25 | 2013-03-12 | Vestas Wing Systems A/S | Wind turbine comprising at least one gearbox and an epicyclic gearbox |
| US8568099B2 (en) | 2010-12-17 | 2013-10-29 | Vestas Wind Systems A/S | Apparatus for harvesting energy from a gearbox to power an electrical device and related methods |
| CN103558003A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-05 | 清华大学 | 一种转子扭振激励与振动分析实验系统 |
| CN104849009A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-19 | 北京理工大学 | 两级定轴齿轮传动机构振动试验装置 |
-
1997
- 1997-07-18 JP JP9209669A patent/JPH1137893A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006064404A (ja) * | 2004-08-24 | 2006-03-09 | Mitsubishi Electric Corp | 加振試験装置 |
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| KR101030325B1 (ko) | 2009-08-25 | 2011-04-20 | 한국프랜지공업 주식회사 | 다이나믹 댐퍼용 고유진동수 측정장치 |
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| KR101108122B1 (ko) * | 2011-08-05 | 2012-02-08 | 한국기계연구원 | 유성기어박스의 정역 내구성 시험장치 |
| CN103558003A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-02-05 | 清华大学 | 一种转子扭振激励与振动分析实验系统 |
| CN104849009A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-19 | 北京理工大学 | 两级定轴齿轮传动机构振动试验装置 |
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