Нагрузка средняя лопасти

При расчете напряжений на разгонном режиме расчет выполняется с учетом действия на лопасть только центробежных сил. Как показали исследования, действием гидродинамической нагрузки на лопасть в этом случае можно пренебречь. Максимальные напряжения при этом возможны как в сечениях сопряжения лопастей с ободьями, так и в каком-либо среднем сечении лопасти в зависимости от жесткости наружного обода. [c.107]

Пример 6.11. Определить режим и необходимый объем испытаний методом ступенчатого изменения нагрузки лонжерона лопасти несущего винта вертолета из сплава ЛВ иа базе 10 циклов при симметричном нагружении с целью оценки среднего значения предела ограниченной выносливости и среднего квадратического отклонения при средних требованиях к точности (бд = и = 0,3). [c.181]

Запись напряжений а в рабочей лопасти и напряжений х на поверхности вала гидротурбины Днепровской ГЭС при переходных режимах иллюстрируется фиг. VI. 40. При пуске турбины и подъеме мощности в лопастях возникают вибрации с частотами собственных колебаний, на которые накладываются более низкие частоты крутильных колебаний в роторе гидроагрегата. При сбросе нагрузки с номинальной до нуля в начальный момент в лопастях возникают колебания с частотами 7,2 и 100 гц. При снижении нагрузки в лопастях наблюдаются только колебания высших частот, а к моменту полного закрытия направляющего аппарата в лопастях снова возникают колебания с частотой 7,2 гц. Средние напряжения в лопасти к моменту полного закрытия направляющего аппарата равны напряжениям от центробежных сил. [c.490]

Лопасти в эксплуатации имеют сложный вид блока циклического нагружения за полет. Весь период нагружения состоит из нескольких этапов, каждый из которых занимает малый период времени (табл. 11.2). Однако обращает на себя внимание принципиальное различие в динамике нафужения лопасти по числу оборотов по рассматриваемым этапам полета. Все этапы нагружения могут быть сведены к двум периодам лопасть вращается со скоростью (0 = 1245 об/мин и скоростью в 4 раза большей. Нет сомнений, что при смене уровня оборотов вала (переход с большей на меньший уровень статической нагрузки) можно рассматривать нагружение лопасти по аналогии с двухступенчатым нагружением образцов, когда имеют место два уровня среднего напряжения со сравнительно близкими величинами переменных нагрузок. Большая величина среднего напряжения отвечает за продвижение трещины, а меньшая величина связана с остановкой или незначительным (по сравнению с первым уровнем нагружения) продвижением трещины. [c.568]

Из ДСП изготавливают лопасти вентиляторов, воздушных винтов, лопатки первых ступеней аксиальных компрессоров, а также подшипники, выдерживающие большие нагрузки при умеренных и средних окружных скоростях. [c.232]

Замеры напряжений и деформаций деталей радиально-осевой гидротурбины в натурных условиях при работе их с номинальной мощностью показали, что динамические нагрузки составляют 10% статических (средних) и вызываются они вибрациями лопасти из-за неравномерности потока воды [78]. Аналогичные замеры в элементах поворотно-лопастной турбины на режимах разгона и при работе на номинальной мощности показали, что при пуске турбины в корневом сечении лопасти динамическая составляющая равна 60% статической нагрузки [86]. На выходной кромке лопасти динамическая составляющая при этом режиме достигает даже 100% статической нагрузки. [c.4]

Если рассчитать лопасть при реальной гидродинамической нагрузке, соответствующей расчетному напору, то можно убедиться, что в связи с тем, что перепад давлений в направлении выходной кромки уменьшается средние сечения у выходной [c.115]

В этом распределении обозначает среднюю безразмерную индуктивную скорость. Коэффициенты kx и ky являются функциями (X, так как они должны обращаться в нуль на режиме висе-ния. При больших скоростях полета kx I, а коэффициент ky несколько меньше но абсолютной величине и отрицателен. В разд. 4.2.2 было получено несколько приближенных формул для этих коэффициентов. Линейное распределение можно рассматривать как сумму первых членов разложения в ряд произвольной индуктивной скорости , (г, я ). Члены низшего порядка в этом разложении существенны для аэродинамических характеристик винта и махового движения лопастей, а члены высшего порядка (которые могут быть велики на некоторых режимах полета)—для нагрузок и вибраций лопасти. До сих пор мы рассматривали равномерное распределение индуктивных скоростей. Теперь нужно найти те изменения в аэродинамических нагрузках несущего винта и в маховом движении, которые обусловлены добавочной индуктивной скоростью [c.204]

Из этого выражения видно, что при фиксированной нагрузке на диск коэффициент совершенства зависит в основном от отношения средних но лопасти коэффициентов профильного сопротивления и подъемной силы. Чтобы значения М были велики, профили должны иметь низкое сопротивление при умеренных и высоких коэффициентах подъемной силы. [c.314]

Экспериментальные исследования динамического срыва обычно проводятся как н.а винтах, так и на крыльях в плоскопараллельном потоке. В последнем случае применяются установки, позволяющие производить периодические изменения угла атаки крыла, установленного в аэродинамической трубе. Среднее значение и амплитуда изменения угла атаки, а также частота колебаний выбираются таким образом, чтобы они соответствовали условиям работы сечения лопасти винта. При этом среднее значение и амплитуда колебаний угла атаки должны быть достаточно велики и близки по величине. Частота колебаний должна соответствовать частоте вращения винта (одно колебание за один оборот винта). Установка должна обеспечивать возможность измерения давлений, нагрузок в сечении и других параметров в течение цикла колебаний. Иллюстративный пример экспериментальных аэродинамических характеристик профиля колеблющегося крыла показан на рис. 16.2 (на самом деле экспериментальные данные характеризуются большим разбросом величин нагрузки при уменьшении угла атаки). Приведенные кривые свидетельствуют о том, что срыв при больших скоростях увеличения угла атаки сильно затягивается, а нагрузки значительно превышают статические. Как видим, имеет место гистерезис изменения нестационарных нагрузок, поскольку подъемная сила и момент зависят не только от текущего значения угла атаки, но и от истории движения профиля. [c.800]

В рабочих колесах типов ПЛ-495 и ПЛ-587 при реальных режимах наибольшие давления действуют на среднюю зону лопасти. В соответствии с этим получается также, как это видно и на фиг. VI. 15, заметное смещение максимума напряжений в сторону входной кромки (до оси поворота) по сравнению с распределением напряжений при равномерной нагрузке. [c.461]

Фиг. VI. 48. Среднее давление на лопасть по датчикам 31 и 55 в зависимости от нагрузки турбины (в различные дни испытаний за период 15 суток).

При изменении числа оборотов гидротурбины муфта центробежного регулятора 1 перемещается, переставляя золотник 2. Жидкость из золотника направляется в сервомотор 3 и перемещает поршень 4, при движении которого изменяется положение лопаток направляющего аппарата. Одновременно при движении поршня 4 поворачивается рычаг 5, вызывая перемещение клина 6. Ролик а катится по клину, и рычаг 7 переставляет золотник 5 жидкость из золотника поступает в сервомотор 9 и передвигает порщень 10, в результате чего осуществляется поворот лопастей рабочего колеса. Рычаги II и 12 обратной связи переставляют золотник 2 в среднее положение. Таким образом, каждой нагрузке или каждому положению лопаток направляющего аппарата соответствует наивыгоднейший угол поворота лопастей рабочего колеса. [c.468]

Дюралюмины применяются для изготовления деталей и элементов конструкций средней и повышенной прочности, требующих долговечности при переменных нагрузках,, например Д1 (лопасти ведущих винтов, трубы, прутки, профили, штамповки, поковки для конструкций средней прочности, в частности, заклепки и др.), Д16 (шпангоуты, нервюры, тяги управления и др.), Д18 (заклепки). Дюралюмин, изготавливаемый в листах, подвергают плакированию (в данном случае покрытие тонким слоем алюминия высокой чистоты, свыше 95 %) с целью защиты от коррозии. Плакировка обозначается в конце марки сплава буквой А - нормальная Б - технологическая У - утолщенная. [c.558]

Определение максимальных скоростей и скороподъемностей по высотам и потолок производится после подбора шага винта. В случае винта неизменяемого в полете шага подбор его для современных скоростных самолетов ведется обычно для режима максимальной горизонтальной скорости на границе высотности мотора. При полете на этом режиме с нормальной нагрузкой винт должен давать обороты, равные максимальным оборотам мотора, причем давление наддува должно равняться максимально допустимому значению. В полете проверяется правильность установки лопастей винта, для чего производится полет на максимальной скорости на границе высотности и определяются обороты мотора и давление наддува. При несовпадении найденного значения оборотов с максимально допустимым следует изменить угол установки лопасти, имея в виду, что поворот лопасти на 1° дает в среднем изменение оборотов винта на 60 об/мин. [c.228]

Мерой влияния срыва на несущем винте служит отношение коэффициента силы тяги к коэффициенту заполнения Ст/о, которое определяет средний по диску винта коэффициент подъемной силы лопасти. На режиме висения могут быть получены достаточно высокие значения Ст/о до наступления срыва и увеличения профильных потерь мощности. Однако при полете вперед на стороне отступающей лопасти углы атаки увеличиваются для обеспечения той же нагрузки, что и на стороне наступающей лопасти (см. разд. 5.6), так что срыв начинается при существенно меньших Ст/о. Профильная мощность увеличивается, если в срыве находится значительная часть диска винта. Важно отметить, что нарастание вибраций и нагрузок на винт происходит резко в результате больших переменных составляющих шарнирных моментов лопасти, периодически попадающей в срыв. Срыв на несущем винте вертолета подробно рассмотрен в гл. 16. Предельная величина Ст/о, определяемая при полете вперед срывом, уменьшается при увеличении скорости полета или про-пульсивной силы винта, поскольку оба эти фактора увеличивают неравномерность распределения углов атаки по диску. С другой стороны, для заданного Ст/о влияние срыва проявляется при некотором критическом значении i, которое увеличивается при снижении нагрузки на лопасть. Поскольку наименьшее допустимое значение Ст/о ограничено возможностями увеличения площади лопасти (по соображениям ухудшения массовых и летных характеристик), предельная величина [х, обусловленная срывом, является важным конструктивным параметром вертолета. [c.305]

ОТНОСЯТСЯ к одним и тем же условиям полета (характеристика режима [i = 0,25, нагрузка на лопасть Сг/о = 0,12, сопротивление вертолета f/A —0,0 5). Индуктивные скорости определялись без учета деформации системы вихрей. При расчете движения лопасти не учитывались ее крутильные деформации и деформации цепи управления, которые при рассмотренном сильном нагружении существенно влияют на распределение нагрузок (см. гл. 16). Зависимости коэффициента протекания Я-пкл через плоскость концов лопастей от азимута при ряде значений радиусов приведены на рис. 13.8, а распределение пкл по диску винта показано на рис. 13.9. Для сравнения отметим, что полученное по теории количества движения среднее значение коэффициента протекания Я,пкл равно 0,034, причем индуктивная скорость ki составляет 0,024, а скорость протекания цапкл вследствие наклона диска равна 0,010. Коэффициент протекания больше в задней части диска винта и меньше в передней. Вблизи азимутов = 90 и 270° имеют место резкие изменения индуктивной скорости, связанные с приближением к лопасти концевого вихря, сошедшего с впереди идущей лопа- [c.659]

Докритические винты. Если собственная частота консольного типа лопасти в плоскости вращения Р ниже 1-й гармоники, соответствующие нагрузки на лопасть и втулку будут меньше, чем у винтов пониженной жесткости. Обеспечить такую частоту можно при подвеске лопасти ко втулке при помощи ВШ (рис. 2.5.1, 9). Благодаря меньшим нагрузкам иа лопасти и втулку докритические винты имеют преимущество перед винтами пониженной жесткости у тяя елых или даже средних вертолетов. Поскольку собственная частота Р < (О, в системе РВ — фюзеляж на земле и в полете [c.107]

Наиболее сложной операцией является пуск агрегата. Он производится в такой последовательности. Пускают в ход системы смазки и охлаждения. Открывается гидроклапан, т. е. клапан, сообщающий масловоздушный котел с главным распределительным золотником. Выключается стопор. Колесный сервомотор поворотнолопастной турбины дает лопастям необходимый для пуска разворот. Отводится ограничитель открытия, державший золотник в среднем положении, и при том лишь настолько, чтобы открытие не могло превзойти значения, необходимого для пуска. Направитель получает это пусковое открытие, и турбина начинает вращаться. Регулятор принимает на себя управление турбиной, он доводит оборотность до нормальной, а открытие и разворот — до соответствия холостому ходу. Далее для синхронизации с сетью следуют такие операции. Во-первых, напряжение генератора по возможности близко подравнивается под напряжение соседних работающих. Во-вторых, также подравнивается оборотность, а с ней и частота это соответтствует а фиг. 14-30 такому расположению характеристики третьей турбины, когда ее левая точка находится на ординате оборотности остальных двух турбин. В третьих, выжидается совпадение фаз, когда и включается генератор в сеть. После этого агрегат принужден поддерживать свою оборотность в соответствии с частотой сети. Наконец, производится набор данным агрегатом нужной части общей нагрузки. [c.209]

Заметим, что мощность на валу несущего винта и аэродинами ческий момент связаны соотношением P = QQ. Отсюда следует равенство коэффициентов Ср = q. Отношение силы тяги к площади диска (Т/А) называют нагрузкой на диск, а отношение мощности к силе тяги — удельной мощностью по тяге. Средней нагрузкой лопасти называют отношение силы тяги к суммарной площади лопастей, т. е. T/ NAn)=T/ aA), или безразмерное отношение коэффициента силы тяги к коэффициенту заполнения Ст/а). [c.40]

Для идеального винта М = 1 в случае реального винта величина М меньше вследствие профильных потерь и неоптимальной величины индуктивной мощности. Для конкретного винта коэффициент совершенства обычно представляют в виде функции отношения коэффициента силы тяги к коэффициенту заполнения (Ст/о). Это отношение характеризует средний угол атаки лопасти. У современных хорошо спроектированных несущих винтов коэффициент совершенства достигает значений 0,75—0,80. Если максимальное значение М составляет 0,5, то винт спроектирован плохо. Коэффициент совершенства уменьшается при малых Ст/а вследствие низких нагрузок на диск и при больших Ст/а вследствие возникновения срыва (который увеличивает профильные потери). При расчетной нагрузке несущего винта типичны значения М в диапазоне 0,55—0,60. Для плотности воздуха, соответствующей уровню моря, из определения коэффициента совершенства получим Т/Р — = 7QMI /TIA (здесь нагрузка на мощность Т/Р выражена в Н/л. с , а нагрузка на диск Т/А — в Н/м , т. е. в Па). Таким образом, у вертолета с нагрузкой на диск от 250 до 500 Па нагрузка на мощность составляет от 30 до 40 Н/л. с. [c.50]

Различные вихревые теории часто дают выражение средней по диску индуктивной скорости, которое отличается от выражения, получаемого в импульсной теории, лишь дополнительным множителем (1 — Появление этого множителя объясняли изменением нагрузки лопасти по азимуту. Как показал Хейсон [Н.72], если правильно учитывать индукцию вихрей, то вихревая и индуктивная теории дают одинаковые выражения, несмотря на азимутальное изменение нагрузки. [c.144]

Видим, что При V > 1 И Ркоистр ф Рид эта средняя величина отличается от нуля. Если же конструктивный угол конусности задать равным Рид, то угол Ро = Рид не будет зависеть от собственной частоты махового движения. Подходящим выбором конструктивного угла конусности можно уменьшить нагрузки лопасти, но сама идеальная величина конструктивного угла конусности зависит от нагрузки винта. Таким образом, выбранный конструктивный угол конусности оптимален только для одного режима полета. [c.219]

Кориолисова сила-является величиной второго порядка малости, но она оказывается важным фактором в качании лопасти, так как все силы, действующие на лопасть в плоскости диска, малы. Именно нагрузки лопасти, создаваемые кориолисовыми силами при маховом движении, вызывают необходимость введения ВШ в конструкцию шарнирных винтов. При исследованиях качания на переходных режимах (включая аэроупругую устойчивость) кориолисов член в уравнении качания линеаризируют, считая отклонения махового движения от балансировочных значений малыми, т. е. РР Рбалбр-f Рбалбр. На висении или при полете вперед, когда используются только средние балансировочные значения, это выражение принимает вид Робр. Таким образом, кориолисова сила обусловлена в основном радиальной составляющей скорости лопасти при взмахе на балансировочный угол Ро. На установившемся режиме полета кориолисова сила является вынуждающей силой, и ее влияние можно оценить по амплитудам нулевой и первой гармоник махового [c.243]

Влияние увеличения град иента подъемной силы на нагрузки лопастей и их маховое движение можно рассчитать с помощью формулы Прандтля—Глауэрта а = а есж/У1 — Так как число Маха изменяется по диску, градиент подъемной силы также будет переменным. Поэтому множитель Прандтля — Гла-уэрта (1 —М2)- /2 должен войти в подынтегральные выражения, так что выполнить интегрирование аналитически уже не удается. Можно использовать некоторое среднее значение градиента подъемной силы, которое постоянно по диску винта. Например, можно рассчитать а по числу Маха на эффективном радиусе [c.251]

Высшие гармоники нагружения лопастей несущего винта при полете вперед рассматривались в работе Миллера [М.125] (1964 г.), где было установлено, что неоднородность поля скоростей протекания потока через диск винта связана главным образом с наличием и формой концевых вихревых жгутов лопастей, интенсивность которых определяется средним значением подъемной силы винта ). Таким образом, доминирующую роль в образовании высоких гармоник нагрузки при полете вперед играют не поперечные, а продольные вихри. Следующим по важности фактором является изменение скоростей протекания вследствие влияния ближней к лопасти части ее следа. Миллер установил, что при очень малых значениях характеристики режима ц рассмотренные выше эффекты повторного влияния пелены весьма существенны. Однако при ц 0,2 сохраняется влияние лишь близкой к лопасти части следа, учитываемое функцией Теодорсена. [c.466]

Скорости, индуцированные вихревой пеленой на диске винта, играют важную роль в процессе образования нестационарных нагрузок на лопасти и должны приниматься во внимание при исследовании переходных процессов. Однако связь между полем индуктивных скоростей и нестационарными нагрузками очень сложна. Изложенное выше применение вихревой теории дает наиболее простые формулы нестационарной аэродинамики винта, полезные для приложений к аэроупругости. При работе винта на режиме висения возмущение би(г, г])) скорости протекания в точке диска винта связано с возмущением df/dA местной нагрузки на единицу площади поверхности диска соотношением 6v = (dTldA)f2put>, где uo — средняя индуктивная скорость. Эта формула была получена для гармонического изменения нагрузки лопасти с частотой nQ во вращающейся системе координат, где п—не равное нулю целое число. Как уже говорилось, это выражение соответствует низкочастотной аппроксимации функции уменьшения подъемной силы лопасти. Независимо от того, рассматривается ли эта формула как результат вихревой теории или как дифференциальная формула импульсной теории, должно выполняться основное условие, состоящее в том, что изменение нагрузок винта происходит гораздо медленнее, чем изменение его вихревой системы. Лишь в этом случае формулы теории несущего диска могут быть применены как к возмущениям, так и к стационарным значениям скорости протекания. [c.474]

СИЛОЙ, которая, согласно нестационарной теории профиля, в свою очередь зависит от движения лопасти и величины циркуляции. Поэтому уравнение махового движения лопасти позволяет связать коэффициенты гармоник циркуляции с коэффициентами махового движения, что замыкает определяющую их систему уравнений. Решение ищется методом последовательных приближений, а индуктивные скорости подсчитываются при заданной циркуляции. После этого вычисляются коэффициенты гармоник нагрузки и махового движения, что позволяет уточнить циркуляцию. Процедура повторяется до достижения сходимости приближений. Поскольку высшие гармоники индуктивных скоростей в основном зависят от структуры вихревого следа, в качестве первого приближения можно использовать среднее для заданной силы тяги значение циркуляции. Миллер обнаружил, что гармоники нагрузок сильно зависят от шага винтовых поверхностей, и предположил, что для расчета влияния концевого вихря, приближающегося к лопасти, требуются нелинейная вихревая теория и представление лопасти несущей поверхностью. Он ввел также концепцию полужесткого следа, каждый элемент которого имеет вертикальную скорость, равную скорости протекания в соответствующей точке диска винта в момент схода этого элемента с лопасти. [c.665]

Если амплитуды гармоник нагрузки с увеличением п быстро убывают, то требуемое число их уменьшается.) Таким образом, при больших концевых числах Маха и большом числе лопастей для расчета шума вращения необходимо учитывать очень большое число гармоник нагрузки, значительно большее, чем обычно определяется расчетными или экспериментальными методами в аэродинамических исследованиях винта. В работе делается вывод, что недостатком предыдущих исследований является лренебрежение очень высокими гармониками нагрузки однако при практических расчетах данные о столь высоких гармониках обычно отсутствуют как из-за ограничений на практически приемлемое количество вычислительных операций, так и из-за недостаточной точности методов. Авторы предложили упрощенный метод, который основан на следующих предположениях на лорду каждого сечения действует импульсная нагрузка (это предположение идет в запас надежности) используется эквивалентный радиус (т. е. нагрузка сосредоточивается в одном сечении, так как расчеты показали, что шум слабо зависит от распределения нагрузки по радиусу) из анализа результатов измерений нагрузок на лопасти сделан вывод, что амплитуды высших гармоник нагрузок изменяются с ростом их номера п по закону Рп = РоП , где Fq — средняя нагрузка. Для всех внешних сечений лопасти и режимов работы винта от висения до полета вперед на режиме = 0,2 наилучшее согласие с экспериментом было достигнуто при k = 2, причем в расчетах использовалось 10 гармоник нагрузки. По некоторым признакам, для полета в неспокойной атмосфере следует принимать /г — I. Предположение, что длина корреляции изменения гармоник нагрузки по радиусу пропорциональна приближенно [c.852]

В зоне под лопастью (например, по датчику 34) средние значения давлений близки к нулю. Пиковые значения пульсаций, равные 0,25 кг см при нагрузке 5 мгвт, с увеличением нагрузки растут и, начиная с нагрузки 40 мгвт, доходят до 1 кг см с основной частотой 7,8 гц. [c.497]

Рассмотрим действие системы регулирования для случая падения нагрузки в электрической сети и, следовательно, разгрузки гидротурбины. В этом случае поршень сервомотора 19 движется вправо и при помощи тяги 21 регулирующего кольца 6 и лопаток 5 прикрывает направитель. Одновременно поршень сервомотора 19 перемещает вправо клин /5, заставляя повернуться рычаг 17 вокруг точки 13 против часовой стрелки. При этом золотники 16 тягой 15 поднимаются и открывают каналы трубопроводов 11 и 14. Масло под давлени ем по трубопроводу 20 поступает под золотники и далее по трубке 14 к кольцевому каналу вокруг трубки 3 в верхнюю часть сервомотора 4. Поршень его перемещается вниз и через крестовину (см. фиг. 11-11) уменьшает разворот лопастей 1. Чтобы не произошло перекрытия, золотники 16 необходимо привести в, среднее положение. Это делает выключатель. Поршень 2 сервомотора 4, опускаясь вниз, через трубку 3 и рычажную систему 12 перемещает точку 13. При этом тягой 15 золотники 16 опускаются и перекрывают каналы трубопроводов 11 и 14 — устанавливается комбинаторная зависимость. [c.348]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...