Хвостовики елочный

Появление трещин в хвостовиках происходит в зонах концентрации напряжений. На рис. 16.42 показан пример разрушения по третьему зубу хвостовика елочного типа и появления усталостной трещины по первому зубу. [c.471]

В конструкции 3 зубья выполнены по отношению к пазам е зазорами Й1, /72, /7з, последовательно возрастающими от хвостовика к цоколю. При растяжении лопатки рабочие поверхности зубьев смыкаются с упорными поверхностями пазов ротора, нагрузка между зубьями распределяется более равномерно, отчего соединение становится прочнее. Практически в конструкции елочных соединений учитывают еще тепловые деформации, вызванные неравномерным нагревом лопаток и межлопаточных участков ротора, а также ползучесть материала хвостовика. [c.587]

Как показано на рис. 7.13, в турбине авиационного типа охлаждение диска первой ступени осуществляется радиальным обдувом в сочетании с заградительным охлаждением обода, которое обеспечивает также охлаждение прикорневой части рабочих лопаток. Диск второй ступени охлаждается радиальным обдувом, затем воздух, проходя через зазоры между хвостовиками лопаток и елочными пазами диска, охлаждает их. [c.245]

Замок елочного типа. Для лопаток газовых турбин (рис. 9.17) такой замок имеет основное применение. Профиль зубцов замка аналогичен профилю упорной резьбы, число контактирующих зубьев в соединении от 2 до 6. Замки в турбинах работают в сложных силовых и температурных условиях. Центробежные и газовые силы вызывают достаточно высокие осевые номинальные напряжения во впадинах под первой парой контактирующих зубьев ( 100—180 МПа). При этих напряжениях и высокой температуре (до 700° С) уже в начальный момент времени в зонах концентрации напряжений появляются упругопластические деформации, а со временем развиваются деформации ползучести. Эти ответственные соединения разрушаются обычно в пазах хвостовиков концентрации напряжений и деформаций. [c.177]

Рис. 9.19, Эпюры напряжений в елочном хвостовике лопатки

Рис. 9.21. Зависимость а от Г для елочного хвостовика лопатки (в условиях упругости)

Основные напряжения (без учета эффекта их концентрации) в зубцах значительно больше влияют на прочность елочных замков, чем основные напряжения в теле хвостовика лопатки и выступов диска. Эффект концентрации напряжений в местах перехода зубцов в тело хвостовика лопатки и выступов диска (рис. 1), по-видимому, мало зависит от неравномерности распределения напряжений, вызванных нагруженностью хвостовика лопатки. Эти соображения в значительной мере оправдывают возможность использования гипотезы о равномерном распределении осевых напряжений в теле хвостовика лопатки и выступов диска, принятую в дальнейшем изложении. [c.6]

Вопрос о напряженном состоянии елочного замка мы в дальнейшем будем рассматривать как задачу плоской деформации. Если бы эту задачу можно было решить достаточно точными методами, то, очевидно, достаточно было бы ввести в рассмотрение лишь силы Fi, Pi, и Q,-. Однако, ввиду весьма сложной конфигурации элементов замка, приходится отдельно рассматривать напряженное состояние тела хвостовика лопатки и выступа диска с одной стороны и зубцов — с другой, вследствие чего мы и вводим в рассмотрение указанные выше силы. [c.11]

Концентрация напряжений в елочном замке имеет место в том районе (рис. 38), где зубцы переходят в тело хвостовика лопатки или выступа диска. Это явление вызывается двумя причинами [c.126]

На рис. 10 показана одна из конструкций лопаток переменного профиля, где применен так называемый елочный хвостовик (см. 5). Профиль лопатки от основания к вершине уменьшается по ширине и толщине меняются также величины входного и выходного углов и радиусы дуг, которыми очерчены профили. В основании лопатки профиль соответствует активному процессу преобразования энергии, на периферии — реактивному. Центры тяжести сечений лежат на одной прямой. Лопатки связаны в пакеты двумя проволочными связями (см. 4 и 24), повышающими частоту собственных колебаний пакета. [c.9]

Наибольшее распространение среди этих систем крепления получил елочный хвостовик, подобный изображенному на рис. 30, и. В отличие от последнего канавки в ободе диска прорезаются параллельно оси турбины. [c.30]

Елочный хвостовик отличается большой несущей способностью, может применяться как для самых длинных лопаток последних ступеней паровых и газовых турбин, так и для работы при высоких температурах. [c.30]

В газовых турбинах елочный хвостовик нашел себе почти исключительное применение. Эту конструкцию надо считать одной из наиболее целесообразных. Благодаря весьма эффективному использованию материала для передачи усилий от лопатки к дис- [c.30]

Рис. 37. Елочный хвостовик газовой турбины ЛМЗ

Рис. 38. Елочный хвостовик газовой турбины ГТ-9-750 ЛМЗ

Таким образом, можно признать, что наиболее распространенными и целесообразными типами хвостовиков паровых турбин являются Т-образные — для ступеней высокого и среднего давления вильчатые — для ступеней среднего и низкого давления. С успехом, однако, могут применяться и другие типы хвостовиков, например грибовидные или елочные. Для газовых турбин наиболее распространены елочные хвосто- [c.33]

Конструктивная схема лопаток с термосифонным охлаждением представлена на рис. 49. Радиатор служит продолжением елочного хвостовика. [c.41]

Рис. 88. Елочный хвостовик рабочей лопатки

Рассмотрим приближенный расчет елочного хвостовика, где предполагается равномерное распределение нагрузки между зубьями. [c.92]

Как указано в 6, лопатки высокотемпературных паровых турбин (при и 600° С) охлаждаются паром пониженной температуры, охлаждающим хвостовики лопаток (см. рис. 41 и 42). Лопатки газовых турбин охлаждаются отводом тепла в диск, обдуваемый воздухом, или обдувается непосредственно хвостовик, например, через зазоры елочного хвостовика. [c.98]

Для лопаток последних ступеней используется елочный хвостовик с торцевой заводкой (см. рис. 3.6), большое число опорных поверхностей которого обеспечивает высокую несущую способность. Хвостовик и паз в диске под его заводку выполнены по дуге окружности, для того чтобы корневое сечение лопатки располагалось на полке хвостовика без свисания кромок. Это обеспечивает высокую усталостную прочность лопатки. Каждая лопатка крепится в осевом направлении с помощью двух пластинчатых стопоров, один конец каждого из которых перед заводкой лопатки в паз отгибается в тело хвостовика, а второй — на поверхность диска. [c.69]

При проектировании елочного хвостовика обычно исходят из того, что центробежная сила лопатки воспринимается всеми зубьями равномерно. Однако в действительности нагрузка на зубья неравномерна первая пара зубьев может брать на себя нагрузку существенно больше средней. Это обстоя- [c.471]

Анизотропия механических свойств ПКМ с ориентированной структурой наполнителя, низкие значения их прочности при межслоевом сдвиге и смятии не позволили использовать для крепления лопаток из них к диску компрессора авиационного двигателя замковые соединения некоторых традиционных форм [10]. При гребенчатой и елочной формах хвостовика лопатки его материал находится в очень неблагоприятных условиях нагружения. Поэтому более подходящим и в этом слу- [c.86]

Замок елочного типа — Запас прочности статический хвостовика 318 — Момент сопротивления 318 [c.685]

Цельнокованый ротор силовой турбины состоит из одного диска ТНД с рабочими лопатками концевой части и дефлекторного диска. Дефлек-торный диск насажен на цилиндрический бурт диска турбины, закрепленный от смещения радиальными штифтами. Стальные лопатки ТНД, так же как лопатки ТВД, имеют закрученный профиль с переменной хордой по высоте. На вершинах лопаток со стороны внутреннего профиля выполнено уплотнение. Хвостовик елочный, переход от него к профилю выполнен в виде прямоугольной полки. [c.37]

Хорошо разработанные методы строительной механики для определения статических усилий, возникающих в упругих системах маншн, узлов и конструкций, потребовали во мнорих случаях экспериментального определения для машиностроения коэффициентов соответствующих уравнений, а также учета изменяемости условий совместности перемещений по мере изменения форм контактирующих поверхностей вследствие износа иди других явлений, нарастающих во времени. При относительно высокой жесткости таких деталей, как многоопорные коленчатые валы, зубья шестерен, хвостовики елочных турбинных замков, шлицевые и болтовые соединения, для раскрытия статической неопределимости были разработаны методы, основывающиеся на моделировании при определении в упругой и неупругой области коэффициентов уравнений, способа сил или перемещений, на учете изменяемости во времени условий сопряжения, а также применения средств вычислительной техники для улучшения распределения жесткостей и допусков на геометрические отклонения. Применительно к упругим системам металлоконструкций автомобилей, вагонов, сельскохозяйственных и строительных машин были разработаны методы расчета систем из стержней тонкостенного профиля, отражающие особенности их деформирования. Это способствовало повышению жесткости и прочности этих металлоконструкций в сочетании с уменьшением веса. [c.38]

Одно из первых исследований, опубликованных в отечественной литературе, выполнено К. А. Прокофьевым, М. М. Епанечниковым и И. Л. Меерсон [69]. Они изучали демпфирующие свойства единичной лопатки с хвостовиком елочного типа в зависимости от величины зазо- [c.141]

В узле крепления турбинной лопатки в роторе на елочном замке (рис. 425, ж) рабочие поверхности трапецеидальных зубьев лопатки, воспринимающие центробежную силу Р, в исходном положении соприкасаются с упорными поверхностями пазов ротора. С приложением нагрузки комлевая часть хвостовика растягивается тело ротора, обладающее больщой жесткостью, деформируется в меньшей степени. Вследствие этого нагрузку воспринимают преимущественно первые зубья (см. эпюру). [c.587]

Ротор 2 компрессора высокого давления (КВД) — барабанного типа, цельнокованый, с пазами под хвостовики рабочих лопаток, выточенными в окружном направлении. К ротору через кольцевую проставку двенадцатью стяжными болтами крепятся три диска 16 ТВД. Рабочие лопатки турбины удерживаются в дисках благодаря двухзубчатому елочному хвостовику. Аналогично осуществляется крепление лопаток на диске и соединение пяти дисков 14 ТНД в единую конструкцию. [c.197]

Моделирование надрезов на образцах с учетом градиента напряжений в реальной детали выполнено в работе [198]. Усталостную прочность хвостовиков турбинной лопатки елочного типа с тангенциальной заводкой (рис. 70) моделировали на круглых образцах с надрезом, иагружаемых по схеме консольного изгиба с вращением, что оо ответствует отсутствию центробежной силы в лопатке. Исследования проводили для r- s=0,2 0,4 0,7 0,8 1,8 мм. [c.140]

Дробеметная установка УДМ-2. Предназначена для упрочнения поверхностным пластическим деформированием потоком стальных микрошариков деталей с малыми радиусами переходов, галтелями, острыми кромками. К таким деталям относятся лопатки турбины с елочным хвостовиком, лопатки компрессора, резьбовые детали и др. [c.148]

Для цельнокованого ротора ЦНД мощной турбины формирование рабочей решетки РК ДРОС представляется возможным только наборкой отдельных элементов с закрепленным на гребне ротора хвостовым соединением, например елочного типа. Применительно к закрытому меандрообразному РК наборный элемент может быть организован как две радиальные лопасти, примыкающие к внутреннему меридиональному обводу, образующие коробчатое сечение, замкнутое по периферии телом полотна внешнего обвода и имеющее отверстие для выхода рабочего тела в осевую решетку. Коробчатая конструкция является исключительно жесткой и возможности ее изменения определяются в основном несущей способностью гребня ротора и хвостовика соединения. С целью облегчения тело внутреннего обвода может быть выполнено с внутренними выборками металла. [c.86]

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]

Число зубьев на елочном хвостовике может быть различным (2, 3 и 6 шт.). Опыт авиационного газотурбостроения свидетельствует о целесообразности применения хвостовиков с малым числом зубьев (3, 4). Это уменьшает неравномерность распределения нагрузки на зубья и позволяет увеличить радиусы округления между зубьями, что снижает концентрацию напряжений. Большими радиусами округления отличается хвостовик ЛМЗ, показанный на рис. 37. Через зазоры между ободом и хвостови- [c.31]

Расчеты елочного хвостовика довольно сложны и к тому же предполагают, как правило, наличие лишь упругих деформаций зубьев. На aJMoм же деле (в особенности в лопатках высокотемпературных газовых турбин) большие напряжения, возникающие в первых зубьях, вызывают пластические деформации, которые способствуют перераспределению нагрузки и выравниванию неравномерности. [c.92]

Эффективными средствами борьбы с концентрацией напряжений в лопатках являются тщательное их полирование, увеличение радиусов перехода пера в ножку, скругление кромок, увеличение, по возможности, радиусов впадин елочных хвостовиков и т. п. Предел выносливости зависит от состояния поверхности лопаток, поэтому с течением времени в результате коррозии и зрозии лопаток он снижается. [c.155]

В обстоятельной работе В. В. Матвеева [40] приводятся результаты исследования елочного замкового соединения, которое выполнялось на неподвижной установке, позволявшей изучать рассеяние энергии колебаний замковых соединений в условиях силового и теплового воздействий, имитировавших центробежную силу и температурный режим. Исследование проводилось методом свободных, затухающих колебаний. Для имитации центробежных сил в /зле поперечных колебаний консольного образца для второй формы при изгибе была приложена растягивающая сила. Нагрев замкового соединения осуществлялся секционной электрической печью. Рассеяние энергии колебаний многозубового елочного соединения зависит от большого числа конструктивных параметров (от угла скоса, ширины, площадок контакта зубцов, толщины и жесткости хвостовика, [c.142]

Демлфирующая способность многозубового елочного соединения зависит от большого числа конструктивных параметров (от угла скоса, ширины площадок контакта зубцов, толшины и жесткости хвостовика, коэффициента [c.65]

На рис. 4.19 приведен пример конструкции современных лопаток газовых турбин фирмы General Ele tri . Из рисунка видно, что к рабочей части лопатки примыкает ножка довольно больщой длины. В ее функции входит термоизоляция дисков ротора и ослабление динамической чувствительности. Крепление ножки к диску осуществляется с помощью елочного или зубчикового хвостовика, благодаря чему в области ножки лопатки сохраняется невысокая температура, а концентрация напряжений сведена к минимуму. [c.100]

Коэффициенты поглощения в елочных замковых соединениях турбинных лопаток. Результаты получены при испытаниях лопаток газотурбинных двигателей с шестизубым хвостовиком (материал лопаток — сталь ХН77ТЮР). Растягивающее усилие Р изменялось в диапазоне (.5 30) 10 кгс. На рис. 34 дана зависимость коэф- [c.143]

Рассмотрим пример ползучести в зонах концентрахщи напряжений замкового выступа диска турбины (рис. 4.6.15,а). Зубья елочного замка нагружены распределенным давлением от хвостовика лопатки. [c.265]

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]

Благодаря высокой проникающей способности микрошариков такая обработка оказывается исключительно эффективной для упрочнения резьбовых деталей, елочных хвостовиков лопаток и пазов дисков, а также других деталей сложной конфигурации. [c.648]

Статическая напряженность елочных хвостовиков в поперечном сечении между основаниями первых впадин составляет от 100 до 200 Mh m (10— 20 кГ1мм ) в номинальных напряжениях при температурах 500—700° С. Величина переменных напряжений, зависящая от конструкции двигателя, может достигать на резонансных режимах 30—100 Мн/м (3—10 кГ1мм ). В лопатках, имеющих бандажные полочки, напряжения при колебаниях по первой форме [c.249]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...