7. СПЕКТР ЧАСТОТ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ [66]
Вибрации двигателей измеряют с помощью специальных индукционных или пьезоэлектрических датчиков вибраций. Датчики, по которым экспериментально оценивают обшую вибрацию двигателя, называются штатными. Их располагают на корпусах в штатных точках измерений (рис. 21) — в узлах крепления двигателя к объекту, в плоскостях опор роторов, в плоскостях стыков силовых узлов и т. д. Положение штатных точек и выбор направлений измерений уточняют в процессе доводки двигателя.
Рис. 21
Вибрация в штатных точках не обязательно должна быть максимальной, но обязательно наиболее характерной, наиболее четко и устойчиво связанной с возбуждающими силами. Вибрации обычно измеряются в нескольких поясах двигателя в горизонтальном, вертикальном и осевом направлениях.
Спектральный анализ вибраций позволяет определить как главные составляющие вибраций, так и второстепенные. К главным обычно относятся те немногочисленные составляющие, амплитуды которых значительны, — первые роторные гармоники, винтовые гармоники (для 
гармоники вращающегося срыва и 
К второстепенным — относятся составляющие, амплитуды которых обычно незначительны, — вибрации, возбуждаемые подшипниками, зубчатыми передачами, взаимодействием лопаток ротора и статора, шумом, аэродинамическими и гидравлическими процессами и т. д.
Весьма информативной характеристикой вибрационного состояния двигателей являются спектры вибраций, синтезированные на основании статистических данных,
накопленных в процессе доводки и эксплуатации. Например, на рис. 22 показан синтезированный спектр вибраций двухконтурного турбореактивного двигателя с двухступенчатым вентилятором (у — амплитуда виброскорости; 
амплитуды виброускорений в долях земного ускорения 
амплитуды перемещения). Первые два резонансные режима имеют частоты, равные частотам вращения роторов, три следующих резонанса относятся к автоколебаниям в газовоздушном тракте (вращающийся срыв и т. д.), а остальные — высокочастотные резонансные режимы вызываются колебаниями лопаток вентилятора. Такие же спектры можно построить и для двигателей других типов.
В целом общая вибрация ГТД имеет определенные закономерности [66].
1. Вибрация ГТД представляет собой сложный колебательный процесс с широким диапазоном частот. Спектр вибрации включает несколько главных составляющих и вибрационный шум — большое число составляющих малой интенсивности.
2. Основные источники вибрации — конструктивные узлы и колебательные процессы, обладающие большой энергией — роторы, винты, вентиляторы и автоколебательные процессы в газовоздушном тракте.
Рис. 22
3. Все частотные составляющие нестабильны — их амплитуды случайным образом изменяются во времени.
4. Общий частотный диапазон вибраций ГТД может быть принят 
Гц. Вне этого диапазона обычно отсутствуют значительные составляющие вибрации.
5. Амплитуды вибрации корпусов ГТД ограничиваются примерно следующими предельными значениями-, перемещение 
скорость 
ускорение 
6. Все основные составляющие вибрации, кроме автоколебаний, жестко связаны с частотой вращения соответствующего узла. Это может служить основой при анализе и диагностике причин вибрации.
7. При увеличении частоты вибрации амплитуды ускорения имеют тенденцию к возрастанию, смещения — к убыванию, а скорость имеет примерно одинаковую интенсивность в широком диапазоне частот. По этой причине амплитуда виброскорости является удобным параметром для оценки интенсивности вибраций.
Оценка интенсивности вибраций. За норму принимаются такие значения вибраций, при которых в течение заданного ресурса не возникают с большой степенью вероятности вибрационные дефекты, а меры обеспечения заданных норм остаются приемлемыми для конструкций, технологии и эксплуатации.
В газотурбинной технике нормируется каждая из основных составляющих вибраций: первые гармоники роторов, первая и вторая гармоника винта с 
лопатками и т. д. В диапазоне частот 10—750 Гц интенсивность гармонической вибрации оценивается по амплитуде виброскорости независимо от частоты. Амплитуды виброскорости авиационных газотурбинных двигателей в этом диапазоне частот изменяются в пределах 
Список литературы см. стр. 263 — 265.
