О хвостовиков лопаток

Остановимся на некоторых примерах выбора коэффициентов запаса для деталей турбин. Для статических напряжений можно допускать коэффициенты запаса даже меньшие 1, если при подсчете упругих напряжений учтены температурные напряжения, а возможное поле остаточных напряжений не принимается во внимание. Если напряжения рассчитываются только от центробежных сил, коэффициент запаса принимают 1,4-1,5. Так, например, обычно коэффициент запаса статической прочности в пере лопаток Лет = о длз/о стл > 1,5, ще <Гд.па - эквивалентное значение предела длительной прочности, рассчитанное исходя из принципа суммирования повреждений на регламентированных техническими условиями ГТУ режимах работы применительно к соответствующим ресурсам. В хвостовиках лопаток и в замковых выступах дисков допустимый запас прочности по статическим напряжениям обычно варьируется в пределах от 2 до 3. Столь большой запас вызван тем, что в расчетной практике учет неравномерности распределения усилий по зубцам, величины концентрации напряжений в условиях ползучести применительно к реальным условиям работы, а также точности изготовления (в пределах заданных допусков) не нашел еще широкого применения. [c.533]

Большое значение имеет учет повышения напряжений за счет концентраторов (резкие переходы в хвостовике, острые кромки отверстий в лопатках для проволок, у шипов и т. д.). В особенности большое значение имеет наличие трещин, перпендикулярных действующим силам. В этом случае местное напряжение может оказаться в несколько раз больше среднего по сечению. Подавляющее большинство поломок лопаток происходит в местах с высоким коэффициентом концентраций напряжений. На рпс, 94 представлена лопатка с отверстием для скрепляющей проволоки. У кромки отверстия берет начало трещина, которая распространяется по телу лопатки. Отверстие не имеет галтели, что приводит к существенному увеличению местного напряжения. Несмотря на то что вопрос о концентраторах напряжений не нов, что отрицательное их влияние на надежность любых деталей, в особенности испытывающих знакопеременное напряжение, общеизвестно и, наконец, что элементарными мероприятиями можно снизить величину местных напряжений, до сих пор этому фактору не придают должного значения. Несколько лет тому [c.210]

Первоначальные сведения о распределении температуры в проставках, хвостовиках рабочих лопаток и периферийной части бочки ротора получены электрическим моделированием температурного поля единичной ступени на электролитических моделях лопатки с проставкой и бочки ротора. На моделях воспроизводилось пространственное температурное поле. Основные результаты исследования эффективности охлаждения ротора на модели единичной ступени приведены в работах [27, 28], где показано, что с достаточной точностью температура периферийной части бочки ротора в пределах ступени может быть определена на упрощенной модели полу-ограниченного тела с равномерно распределенными (соответственно шагу лопаток) охлаждающими каналами. Заглубление каналов при этом должно соответствовать расстоянию от корневого сечения лопаток до оси каналов в лопатках, а к полуограниченного тела должен быть равен X материала лопатки. [c.183]

При нагреве хвостовика до 700° С в начальный момент времени (/ = О ч) возникают небольшие упруго-пластические деформации, хотя номинальные напряжения растяжения в сечении впадины первого зуба составляют 0 = 14,5 кгс/мм и соответствуют типичному уровню средних напряжений для многих турбинных лопаток. Со временем происходит развитие деформаций ползучести (зона этих деформаций через 100 ч работы заштрихована на рис. 27, цифры указывают наибольшую глубину распространения деформаций ползучести). [c.563]

Профильная часть лопатки и хвостовик подвержены действию повышенных температур, статическим напряжениям от центробеж ных и газовых сил и переменным напряжениям от вибраций. Статические напряжения растяжения в профильной части лопаток 100. .. 300 МПа, а температура около 1000° С. Переменные напряжения изгиба на резонансных режимах могут достигать 150 МПа. Статическая напряженносто елочных хвостовиков в поперечнотй сечении над первым зубом составляет 100. .. 200 МПа растягивающих напряжений и температурах 450. .. 750° С. Статическую напряженность хвостовиков лопаток компрессоров, имеющих профиль типа ласточкин хвост , оценивают о.бычно по напряжениям смятия, которые равны 100... 1>50 МПа для стальных и титановых лопаток. Рабочая температура хвостовика лопатки может достигать [c.121]

Менее чувствительны к концентрации напряжений сплавы на никелевой основе. Коэффициент q обычно снижается с повышением рабочей температуры, когда наблюдается увеличение пластичности материалов, а также при наличии асимметрии цикла нагружения. Изменение q в зависимости от температуры можно проследить по результатам испытаний сплава ХН77ТЮР, приведенным в табл. 4.3. Испытания проводили при растяжении—сжатии на круглых образцах с концентрацией напряжений, соответствующей, =2,8, что характерно для хвостовиков лопаток турбин. База испытаний составляла 10 циклов. Из табл. 4,3 видно, что при изменении статической составляющей напряжений От от О до 160 МПа для температур 600 и 700° С, т. е. в условиях работы хвостовиков лопаток, iy снижается примерно в два раза. [c.126]

В работах Б. П. Соколова [32, 33] и Ч. Г. Мустафина [20, 22, 33] сделана попытка найти распределение усилий между зубьями елочного замка в стадии деформации ползучести. Решение этой задачи основано на использовании левых прямолинейных частей диаграмм напряжение—деформация , относящихся к малым деформациям. Этот прием обосновывается тем, что область работы реальных деталей ограничивается допустимой деформацией за весь срок их службы, для рабочих лопаток и дисков турбин, составляющей 0,1—0,2% (хвостовые соединения рассчитываются на длительный срок службы около 100 ООО часов) . При этом, однако, совершенно не учитывается тот факт, что в зубцах елочных замков возникают значительные местные напряжения и деформации, превышающие средние расчетные величины, вследствие чего указанный выше прием недопустим при расчете. Кроме того, в работе [32] используется метод разложения некоторой функции в ряд по степеням малого параметра , каковым здесь является tg р, где р — угол наклона хвостовика лопатки. Автор ограничивается линейными членами этого разложения между тем tg р не является малым параметром, так как р = 10- 20°. Таким образом и этот прием также не оправдан. По тем же причинам нельзя согласиться с методом определения теоретических величин зазоров между опорными поверхностями зубьев, обеспечивающих линейное распределение нагрузки между зубьями елочного замка, в работах [20, 22], не говоря уже о том, что вопрос этот, при существующей точности изготовления елочных замков, практически мало интересен. [c.7]

Прежде чем сформулировать дополнительные возможности Повышения надежности лопаточного аппарата, целесообразно затронуть вопрос о неиспользованных возможностях. Коэффициент запаса прочности для лопаток последних ступеней турбин большой мощности, вычисленный по статическим напряжениям, сравнительно невелпк. Как известно, для современных мощных турбин он составляет 1,5—1,6. Между тем как со стороны эксплуатации, та и со стороны турбостроительных заводов встречаются нарушения режимов работы турбины и технологии изготовления лопаток, которые соответствуют данным расчета на механическую прочность. К нарушениям нормальных условий эксплуатации относятся частые пуски и остановы, понижение начальной температуры пара, которое при сохранении нагрузки неизменной вызывает увеличение расхода, ухудшение вакуума, изменение частоты в сети, работа турбины без отдельных ступеней. К заводским нарушениям можно отнести следующие большие коэффициенты концентрации наиряжений у -кромок отверстий для скрепляющей проволоки, в месте перехода от хвостовика к перу лопатки, в ленточном бандаже, у кромки отверстий для шипов не всегда достаточная отстройка лопаток от опасных форм колебаний снижение предела выносливости при защите лодаток от эрозийного износа. Поэтому в первую о чередь необходимо потребовать строгого соблюдения режима эксплуатации и технологии изготовления рабочих лопаток. [c.214]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...