Лопатки Резонансная частота вращения

Максимальные вибрационные напряжения на входной кромке рассматриваемой лопатки, по данным предприятия изготовителя, возникают при ее колебаниях по основному тону с частотой 1170 Гц на резонансной частоте вращения ротора высокого давления 3900 об/мин (18 гармоника). При этом величина напряжений достигает 30 МПа, а запас прочности при этом составляет не менее 10,0. В связи с этим обрыв пера лопатки VH ступени не мог быть объяснен только появлением забоины на лопатке, поскольку по своей геометрии она не может снизить усталостную прочность лопатки в 10 раз. [c.593]

Максимальные вибрационные напряжения, как указано выше, возникают на кромке пера лопатки по основному тону на резонансной частоте вращения 3900 об/мин. Эта частота вращения несколько ниже частоты вращения ротора КВД на [c.593]

О частотная отстройка, выводящая резонансную частоту вращения из области рабочих режимов двигателя, повышение основного тона достигается утолщением корневого сечения лопатки, [c.250]

Резонансная диаграмма дает необходимую информацию как в процессе проектирования, так и при экспериментальных испытаниях двигателей. В процессе проектирования с ее помощью прогнозируются резонансные частоты вращения рабочего колеса и своевременно предусматриваются мероприятия, как их избежать. В процессе эксперимента резонансная диаграмма способствует определению источника вибраций. Например, замерив частоту резонансных колебаний лопатки и определив кратность по отношению к частоте вращения, можно выявить возможные источники возбуждения и провести мероприятия для устранения резонанса. [c.275]

Частотная диаграмма лопатки и определение с ее помощью резонансных частот вращения рабочего колеса. [c.280]

Регулирующие устройства компрессора 64, Ц5 Резонансная диаграмма лопатки 274 Резонансные частоты вращения ротора 353, 354, 356 Ресурс двигателя 22 [c.559]

С учетом формулы (148) резонансная частота вращения лопатки, мин", [c.309]

Наиболее наглядно резонансные частоты вращения выявляются с помощью резонансной диаграммы (рис. 45), иа Которой наносят лучи гармоник к частоте вращения и кривые изменения собственных частот лопатки с учетом влияния центробежных сил и температуры. Точки пересечения кривых собственных частот с лучами гармоник определяют резонансные частоты вращения. [c.309]

Резонансное состояние лопатки. Резонансное состояние лопатки наступает при равенстве или кратности частоты собственных колебаний лопатки скорости вращения диска, т. е. [c.425]

В качестве примера [21] остановимся на результатах эксперимента, представленных в отвлеченном виде на рис. 8.12. Здесь приведена частотная диаграмма рабочего колеса вентилятора, лопатки которого оснащены бандажными полками, образующими замкнутый кольцевой пояс связей примерно на одной трети высоты лопаток от их вершин. Крестиками отмечены собственные частоты системы, укладывающиеся на четко выраженные кривые зависимости их от частоты вращения ротора. Эти частоты получены по результатам спектрального анализа магнитограмм динамических напряжений в колесе, возникающих на тех или иных режимах работы вентилятора вследствие всегда имеющегося широкополосного шума. Кружками отмечены четко проявившиеся резонансные колебания (некоторые из них носили опасный характер). [c.159]

В конструкции ЦВД использована высокопрочная сталь с добавкой 12 % хрома. Лопатки выполнены с устойчивыми Т-образными хвостовиками, дающими дополнительную прочность при повышенных температурах. Ротор цельнокованый из хромованадиево-молибденовой стали без центральной расточки с номинальной частотой вращения, далекой от резонансных. Использована также система вентиляции, позволяющая при пусках и остановах направить пар из ЦВД в конденсатор. [c.331]

Запас прочности, определяемый по соотношениям (7.2) и (7.3) называется запасом усталостной прочности по подобному циклу. На практике пропорциональное возрастание переменных и постоянных напряжений не наблюдается. Например, в лопатках турбин и компрессоров постоянные напряжений изменяются пропорционально квадрату изменения частоты вращения, в то время как переменные напряжения существенно возрастают лишь при резонансных режимах работы, и в таких случаях рассчитывают Ла — запас по переменным напряжениям. Считая, что в момент усталостного разрушения [c.211]

Мероприятия второго вида касаются переделки конструкции самой лопатки с целью изменения спектра собственных частот. Повышение частот позволяет вывести резонансные режимы за пределы рабочих режимов двигателя, в область более высоких частот вращения. Понижение частоты выводит резонансные колебания в область малых частот вращения. [c.275]

Особые условия работы дисков возникают вследствие вибраций. Вибрации вызываются двумя причинами неоднородностью и пульсациями воздушного и газового потоков, действуюш,их на лопатки и диск, и механическими воздействиями со стороны смежных валов и корпусов, передающимися на диски через опоры. Вибрации становятся особенно опасными, если при определенных частотах вращения роторов возникают резонансные явления. Тогда в дисках появляются большие дополнительные динамические напряжения, которые с течением времени могут привести к появлению трещин и других дефектов на дисках, а в отдельных случаях — к немедленному разрушению дисков. [c.283]

Рабочие лопатки испытывают переменные усилия со стороны пара, когда они при вращении ротора с огромной скоростью проходят мимо каналов, образованных направляющими лопатками. Непосредственно против выходной кромки направляющей лопатки скорость выхода пара меньше, чем в середине межлопаточного канала. Частота перемен усилия, действующего на лопатку, может совпасть с частотой собственных колебаний рабочих лопаток. В этом случае амплитуда колебаний лопаток и, следовательно, изгибные напряжения в них становятся большими и лопаткам грозит вибрационная поломка. Для предотвращения опасных резонансных колебаний лопаток их связывают между собой в пакеты по несколько штук с помощью ленточного бандажа, закрепляемого на вершинах лопаток путем расклепки специальных шипов, изготовляемых за одно целое с лопатками. Иногда применяется приварка бандажа к лопаткам (в газовых турбинах). [c.11]

Для определения резонансной частоты вращеиня строится частотная диаграмма, изображенная на рис. 17, а, б [10] соответственно для компрессорной и турбинной лопаток. На диаграмме нанесены кривые изменения частот собственных колебаний лопатки /j, (п), определенные с учетом влияния центробежных сил и температуры. Точки пересечения этих кривых с лучами гармоник определяют резонансные частоты вращения ротора Пр з. [c.249]

Выявление возможных опасных режимов работы турбомашины удобно производить с помощью построения резонансных диаграмм. На рис. 8.3 показана резонансная диаграмма для колебаний консольных рабочих лопаток компрессора, установленных на абсолютно жестком вращающемся диске (сплошные линии соответствуют собственным частотам лопаток, жестко закрепленных в диске штриховые — шарнирному креплению). Резонансные режимы, соответствующие пересеечниям функций p—p(Q), описывающих изменение собственных частот в зависимости от частоты вращения, с лучами (Оти==/ в 2, определяющими изменение частот возбуждения, отмечены кружками. Здесь каждая из собственных частот должна трактоваться как имеющая кратность, равную S, где S — порядок симметрии системы, совпадающей с числом одинаковых лопаток, установленных на диске. Поскольку в силу абсолютной жесткости диска каждая лопатка способна колебаться с данной собственной частотой независимо от других S степеней свободы), то точка пересечения линии собственной частоты с лучом любой гармоники соответствует 5 резонансам S лопаток. Соотношение фаз колебаний во времени различных лопаток определяется возбуждением. Относительный сдвиг фаз вынужденных колебаний двух соседних лопаток А-у= (2я/5)тв. [c.145]

Резонансная диаграмма рабочего колеса как единой упругой поворотно-симметричной системы. На рис. 8.4 показан фрагмент резонансной диаграммы, полученный в рабочих условиях для компрессорного рабочего колеса с полочным бандажированием (по контактным поверхностям полок, расположенным примерно на одной трети высоты лопаток от их вершины, имелся гарантированный натяг). Изменение относительных собственных частот в зависимости от относительной частоты вращения показано штриховыми линиями. Крестиками отмечены собственные частоты системы, выявленные эксперил ентально в рабочих условиях посредством спектрального анализа магнитограмм динамических напряжений в лопатках под действием широкополосного шума, сопутствующего работе турбомашины. [c.146]

Мультирезонанс — особый случай резонанса, для появлеигш его нужны специфические условия. Однако такие условия, как подмазывает приведенный пример, возможны, особенно для систем, четко проявляющих себя как единые упругие поворотно-симметричные. На рис, 8.8 и 8.9 приведены резонансные диаграммы соответственно рабочего колеса с консольными лопатками (сиектр показан на рис. 6.12) и того же рабочего колеса после оснащения его упругим кольцевым поясом связей, расположенным на периферии лопаток (спектр на рис. 6.24). Введение дополнительной упругой связи увеличивает тенденцию к расположению резонансных частот на одной вертикали, соответствующей некоторой определенной частоте вращения рабочего колеса. [c.150]

Циклические напряжения, возникающие в деталях горячего тракта ГТУ при пусках и остановах, вызывают ускоренный износ этих деталей, зависящий также от скорости изменения температуры, перепадов температур и усилий. Свойства материалов (длите 1ьная прочность, скорость ползучести) в деталях, испытывающих циклические нагрузки, ухудшаются по сравнению с работающими в условиях статического нагружения. Из-за худшего сгорания то 1лива в пусковых режимах могут образовываться отлагающиеся на лопатках турбины агрессивные продукты неполного сгорания. При теп-лосменах повреждается поверхностный слой и облегчается проникновение кислорода и катализаторов коррозии к внутренним слоям металла. Из-за нерасчетных режимов работы создаются условия,. в которых возможны забивание форсунок, образование нагаров в камерах сгорания и т. д. Гибкие роторы ГТУ при развороте проходят через критические частоты вращения, при которых даже небольшие небалансы могут вызвать повышенные колебания, ускоряющие износ подшипников и снижающие надежность имеющихся на агрегате систем и аппаратуры. Точно так же практически все лопаточные венцы компрессора и турбины проходят при развороте ГТУ через резонансные частоты, равные или кратные частотам собственных колебаний лопаток. При таких частотах амплитуды колебаний и динамические напряжения в лопатках могут существенно возрастать. Компрессорные ступени, кроме того, могут в пусковых режимах работать с повышенными пульсациями потока и увеличенными динамическими напряжениями срывного характера. В результате создаются услевия для накопления повреждаемости лопаток и сокращения срока их службы. [c.169]

Регулирующий клапан начинают постепенно открывать дальше. Частота вращения вала ТВД увеличивается. При 2000 об./мин на ГТК-5 и ГТ-750-6 закроются противопомпажные клапаны, а при 2400—2500 об./мин закроется клапан турбодетандера, отключится расцепная муфта и перекроется пусковой газ. К этому моменту или несколько раньше начнет вращаться вал ТНД. Регулирующий клапан прекращают открывать, когда на механизме задатчика регулятора скорости сработают микропереключатели, сигнализирующие о выходе турбины на режим минимальной нагрузки при частоте вращения вала ТНД 3300 об./мин на ГТК-10 и 3800 об./мин на ГТК-5 и ГТ-750-6. К этому моменту частота вращения вала ТВД обычно достигает - примерно 4400 об./мин, а температура перед турбиной составляет около 600° С. Необходимо только следить, чтобы возрастание частоты вращения по валу ТВД с 2500 до 4200 об./мин было завершено за 2—3 мин. Дальше задеряшваться в указанном диапазоне не разрешается по причине резонансных частот собственных колебаний на некоторых лопатках осевого компрессора. Задержка может произойти не из-за нарушения режима пуска, а по причине несвоевременного вступления в работу ограничителя приемистости. В этом случае следует отрегулировать его работу за счет перестановки золотника 30 (см. рис. 4) вверх по резьбе по серьге 26. [c.122]

Во всех экспериментах [55] по определению сдвигов фаз при резонансных колебаниях они всегда были положительными, т. е. проявлялась назад бегущая волна. Если у рабочих колес с полочным баидажировапием сдвиги фаз в довольно широком диапазоне частот возбуждения (вращения) довольно хорошо группируются у теоретических значений, определяемых номером соответствующей гармоники возбуждения, то у колес с консольными лопатками бегущая волна [c.203]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...