Лопатки Узловые линии

Наименьшей частоте возмущения соответствуют колебания без узловых диаметров, затем с одним узловым диаметром, двумя, тремя и т. д. Чем больше число узловых диаметров, тем труднее возбудить колебания диска. Причем по мере увеличения числа узловых диаметров узловые линии перемещаются к периферии диска и при достаточно длинных лопатках узловые линии могут проходить по лопаткам, не захватывая тело диска (рис. 3, в, г). [c.14]

Предварительные замечания. При определении частот колебаний по теории стержней предполагается, что сечение лопатки при колебаниях не деформируется. Если длина и хорда лопатки соизмеримы, то проявляются пластиночные формы колебаний, при которых искажения профиля лопатки в плоскости поперечного сечения достигают значительной величины (рис. 14). Пластиночные формы характерны также для высокочастотных колебаний лопаток с большим удлинением, причем колебательные смещения возникают главным образом возле свободного конца лопатки. Узловые линии при некоторых пластиночных формах колебаний лопаток схематически показаны на [c.247]

Экспериментальное определение частот и форм собственных колебаний. Расчет-но-теоретическое определение частот и форм собственных колебаний лопаток в достаточной степени сложно, поэтому в практике проектирования нередко прибегают к опытному определению частот собственных колебаний и узловых линий соответствующих форм (эти линии дают хорошее качественное представление об изогнутой поверхности). Для этой цели одна изготовленная лопатка или ее модель защемляется хвостом в горизонтальном положении и к одной из ее точек контура подводится механический или электродинамический возбудитель колебаний, причем частота плавно меняется от низших к высшим частотам в пределах звуковых частот (20—20 ООО гц). [c.424]

Частоты собственных колебаний выявляются по резонансным состояниям лопаток узловые линии достаточно четко фиксируются с помощью песка или иного порошка, посыпаемого на поверхность. Возбуждение, прилагаемое извне к контуру, имеет тот недостаток, что при этом неизбежно присоединяется некоторая масса, и на высоких частотах результаты отклоняются от истинных. Поэтому более надежным является способ возбуждения через заделку — в этом случае хвост лопатки защемляется в болванке с достаточно большой массой (в 100—200 раз превосходящей массу лопатки), жестко связанной с подвижной частью электродинамического вибратора (собственно вес болванки должен быть исключен путем упругого подвешивания). При действии вибратора лопасть будет совершать колебания, перемещения же самой болванки [c.424]

Так как лопатка представляет собой не тонкий стержень, а скорее пластину, то на ее поверхности при колебаниях образуются узловые линии. Последние удобно наблюдать, зажав [c.112]

Определение и анализ спектров лопаток желательно сопровождать заполнением таблиц форм, идентифицируя формы по рисункам узловых линий. Это облегчает достоверное определение полного спектра, соответствующего данному диапазону частот. Заполнение таблицы форм удобно сопровождать построением частотных кривых, отражающих зависимость частот собственных колебаний, принадлежащих каждой строке таблицы, от номеров столбцов. Эти зависимости применительно к лопаткам типичных геометрических форм, как и для пластинок (см. рис. 6.5), представляют собой монотонно возрастающие кривые. Если какая-либо клетка таблицы оказалась вакантной, то с помощью таких частотных кривых можно достаточно точно указать, на какой частоте следует искать собственную форму, соответствующую этой вакантной клетке. Экстраполяция частотных кривых позволяет также оценить степень полноты спектра, определяемого в заданном диапазоне частот. С необходимостью этого приходится сталкиваться, когда выявление сложных форм колебаний на высокочастотной части исследуемого диапазона частот оказывается затруднительным. [c.90]

Как показывает опыт, в диапазон частот возбуждения, представляющий практический интерес, обычно попадает первая форма таких колебаний. Возможности проявления ее эталонная пластинка не предусматривает, а поэтому помимо классифицированных выше собственных движений при эксперименте возможно выделение, по крайней мере, еще одного собственного движения, нарушающего приведенную классификацию. Рисунок узловых линий в силу связанности колебаний в направлении минимальной и максимальной жесткости, которая у лопаток практически всегда имеется, может напоминать рисунок узловых линий одной из уже имеющихся форм. С. М. Гринберг, который показал возможность появления пары собственных форм с качественно одинаковыми рисунками узловых линий, назвал их дублями . Такой дубль показан на рис. 6.8. При экспериментальном определении дубля существенное влияние на его частоту оказывает жесткость закрепления, поскольку эта жесткость соизмерима с жесткостью лопатки в направлении ее хорды. [c.92]

Лопатки колес центробежных компрессоров представляют собой оболочки переменной толщины, упруго закрепленные на участке сопряжения с диском и свободные от усилий по остальному контуру. Поломки таких лопаток обычно вызываются усталостью и происходят при колебаниях на резонансе. Формы колебаний лопаток приведены на рис. 29 [68]. Первая форма (рис. 29, а) характеризуется одной узловой окружностью в месте сопряжения лопатки с диском. Второй, третий и четвертый тон (рис. 29, б—г) имеют одну узловую окружность и соответственно два, три и четыре узловых радиуса. Усталостные трещины возникают обычно вблизи узловых линий, главным образом вблизи сопряжения лопатки с диском А на рис. 29, а). [c.256]

В пластинках и дисках из узловых точек образуются узловые линии. На фиг. 20 показаны типичные формы колебаний консольной пластинки переменного сечения — турбинной лопатки. Фиг. 20, а показывает расположение узловых линий на поверхности лопатки при одной из изгибных форм колеба ний, [c.340]

Если лопатку представить весьма упрощенно, в виде плоской пластины, закрепленной в виде заделки с одной стороны (рис. 5.28), то можно разделить формы колебаний лопаток на три вида изгибные, крутильные и пластиночные. Внутри каждого вида формы отличаются числом поперечных узловых линий и имеют соответствующую нумерацию первая форма без поперечных узловых линий, вторая — с одной, третья — с двумя линиями и т. д. Каждая форма имеет свою определенную частоту собственных колебаний, зависящую от размеров лопатки. [c.263]

Лопатки компрессоров и турбин из-за сложности их конструктивной формы не имеют строгого разделения форм колебаний. Колебания лопаток происходят по смешанным формам с преобладанием того или иного вида. Например, изгибные колебания на низких частотах сопровождаются не ярко выраженными крутильными деформациями, но по мере возрастания частоты на лопатке появляются продольные узловые линии, четко выражающие изгибно-крутильные формы. Затем на высоких частотах возникают пластиночные формы колебаний со все усложняющейся конфигурацией узловых линий. [c.263]

Рис. 44. Схема узловых линий на лопатке при иаиболее легко возбудимых формах колебаний

Упругая линия лопатки может иметь в процессе колебаний одну, две и т. д. неподвижные точки (кроме точки закрепления), называемые узловыми. В соответствии с числом узловых точек различают колебания второго тона (для одной узловой точки), третьего тона (для двух узловых точек) и т. д. Для лопаток постоянного сечения частота второго тона в 6,26, а третьего в 17,6 раза больше частоты первого тона. [c.169]

Допустим, что необходимо выявить, как влияет вибрация на изменение формы турбинной лопатки, колеблющейся с некоторой частотой. Голограмма регистрируется непосредственно в процессе работы. При этом интерференционная картина на фотопластинке усредняется во времени. Вибрирующие места кажутся темнее, ибо соответствующие полосы на голограмме размыты. Наиболее яркая полоса располагается по узловой линии. Каждая из последующих, уменьщающихся по яркости полос объединяет точки объекта, колеблющиеся с одинаковой амплитудой. Основным преимуществом измерения вибрации таким способом является бесконтактность. [c.30]

Лопатка совершает попеременные повороты вокруг узловых линий. Формы колебаний лопаток внутри пакета практически совпадают с формами колебаний соответствующих тонов отдельной лопатки. При этом пакет в цел ом не совершает коле Ьаний. [c.33]

Лопатки имеют более сложную геометрию. Однако характер узловых линий для их колебаний качественно близок к рассмотренному. Сохраняются и качественные свойства таблицы форм, отмеченные для пластинок. Это иодтверждаЕот многочисленные эксперименты и расчеты, выполненные для консольных лопаток типичных конфигураций. [c.90]

Рис. 40. Схема узловых линий на лопатке при наиболее легко во,збудимых формах колебаний а, б, в — первая, вторая, третья изгибпые формы г, О — первая и вторая крутильные формы е — пластиночная форма

Особенно легко возбуждаются колебания по основной изгибной форме. Нередко возникают колебания по второй или третьей изгибным, первой или второй крутильным формам, а также высокочастотные пластиночные формы. В реальных закрученно-изогнутых лопатках колебания носят сложный изгибно-крутильный характер, что ведет к искажению картины узловых линий (рис. 44). [c.309]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...