Тензометрирование лопаток

Однако ввиду недостаточной информации о возмущающих и демпфирующих силах в настоящее время еще не представляется возможным определить расчетным путем динамические напряжения в лопатках и дисках. Поэтому большое значение приобретают экспериментальные методы исследования и главным образом вопросы тензометрирования лопаток н дисков в рабочих условиях. [c.231]

Кривой 3. Короткие лопатки (кривая 2) колеблются как жесткие стержни на упругом основании. Такие колебания трудно обнаружить при тензометрировании лопаток на двигателе, а именно они бывают причиной разрушения диска. [c.281]

Резонансная диаграмма предварительно может быть построена по результатам расчета собственных частот и данным исследований лопаток на электродинамических вибраторах, а затем уточнена по данным тензометрирования лопаток на работающей установке. [c.310]

При тензометрировании лопаток тензодатчики наклеивают в сечении, где величина о максимальна. [c.299]

Тензометрирование лопаток 325, 326 Теория пластичности деформационная 531—533 [c.695]

Надежно рассчитать заранее уровень переменных напряжений в лопатках в настоящее время еще не представляется возможным. Поэтому для обеспечения надежной работы лопаток необходимо определить переменные напряжения экспериментально (тензометрированием) и, если напряжения окажутся значительными, снизить их до допустимого уровня в процессе доводки турбомашины. [c.309]

Пример. По данным примера на стр. 599 (результатам тензометрирования пяти лопаток турбины) определить вероятность появления в лопатках переменных напряжений свыше 10 кГ/мм с доверительной вероятностью = 0,95. [c.602]

Путах наибольшее значение переменных напряжений в лопатках, полученное при тензометрировании не менее пяти лопаток. [c.603]

Если анализ резонансной диаграммы показывает на возможность попадания на основные рабочие режимы высокочастотных резонансов от сильных возбудителей (например, от сопловых лопаток), целесообразно провести тензометрирование с наклейкой датчика на кромке в верхней части пера лопатки. [c.326]

На основе результатов тензометрирования определяют расположение резонансных зон, возбуждающие гармоники п их источники, уточняют формы колебаний лопаток в рабочих условиях. Полученные значения переменных напряжений от вибрации служат критерием для оценки надежности лопатки. Запас усталостной прочности профильной части лопатки определяется по формуле [17] [c.98]

На стадии прочностного расчета обороты ротора и их изменение по режимам обычно известны, поэтому можно достаточно точно рассчитать нагрузки от центробежных сил. Средние (расчетные) для данного режима газовые нагрузки также можно определить по данным газодинамического расчета турбины. Однако пока не представляется возможным надежно рассчитать переменные составляющие газовых нагрузок. Поэтому при проектировании лопаток приходится ограничиваться определением напряжений от расчетных газовых нагрузок, а переменные вибрационные напряжения определять экспериментально (тензометрированием) после изготовления опытных образцов изделия. Температурное поле лопатки и его изменение по режимам можно предварительно приближенно рассчитать [8]. Это позволяет определять температурные напряжения. [c.294]

Технология установки теизодатчиков, применяемая при подготовке тензометрирования лопаток на работающих турбомашинах, [c.214]

Однако частотная диаграмма не позволяет сделать вывод о возможности длительной и надежной работы лопаток в условиях вибрации. Для этого необходимо знать уровень переменных напряжений, действующих в лопатке, и длительность работы на резонансных режимах. В настоящее время переменные напряжения от вибрации надежно можно определить только экспериментальным путем — тензометрированием лопаток в рабочих условиях. Знание величины действующих переменных напряжений от вибрации позволяет своевременно принять меры по уменьшению их, а следовательно, и предотвратить разрушение турбокомпрессора. Поэтому в каждой новой модели турбокомпрессора необходимо путем тензометрирования устанавливать уровень переменных напряжений, возникающих от вибрации, и достаточность для заданного срока службы запаса усталостной прочности лопаток. Тензометрированпе необходимо также и в том случае, когда меняются профиль лопаток, газоподводящие и газоотводящие патрубки. Некоторые вопросы тензометрирования лопаток освещены в работах ЦНИИТМАШа [41]. [c.98]

Резонансная диаграмма предварительно может быть построена по результатам расчета собственных частот и данным исследований лопаток на электродинамических вибраторах или с помощью пьезовозбудителей, а затем уточнена по данным тензометрировання лопаток на работающей установке. Эффективным способом экспериментального определения собственных частот и форм колебаний лопаток (отдельных или непосредственно в колесе) является голографическая интерферометрия. [c.309]

Широкое применеше находит голографический метод поузловой отработки прочности и надежности (рис. 11), который позволяет по интер-ферограмме, полученной на натурной детали, определить распределение напряжений. Как видно из рисунка, этот метод дает хорошую сходимость с данными тензометрирования он применяется для исследования лопаток, шестерен, дисков, створок реактивного сопла, трубопроводов. [c.64]

Заключение о степени работоспособности рабочего колеса делают на основе его тензометрирования в рабочих условиях. Наличие окружного разброса напряжений сильно затрудняет получение достоверной информации об их мамсимальной величине, поскольку тензометрирование всех лопаток рабочего жолеса является трудоемкой операцией, к которой (прибегают лишь в исключительных случаях. Как правило, тензометрированию подвергают шесть-семь произвольно выбранных лопаток каждого рабо1чего колеса. Это снижает достоверность оценки максимальных напряжений, что, в свою очередь, приводит к необходимости назначения высоких запасов прочности. Поэтом у выявление закономерпостей, определяющих величину и характер разброса резонансных напряжений, весьма актуально. [c.168]

Несмотря на большой объем работ по тензометрирова нию лопаток, достоверная экспериментальная информация, позволяющая сделать заключение и о Закономерностях, сопутствующих образованию разброса резонансных напряжений, ограничена. Это связано с тем, что тензометрированию подвергают обычно лишь шесть-семь лопаток рабочего колеса, которые выбирают произвольно. Однако даже в этом случае экспериментальные результаты иногда дают неплохое качественное соответствие с изложенным выше. Например, на рис. 9.10 показано экспериментально определенное в рабочих условиях распределение резонансных напряжений по восьми рабочим лопаткам первой ступени компрессора, колебания их возбуждались второй гармоникой. Поскольку при появлении разброса, обусловленного расслоением спектра, картина распределения напряжений должна повторяться в каждой полуволне деформации, то на рис. 9.10 четыре лолуволны, укладывающиеся по окружности диска при форме колеба ний с т — 2. [c.182]

Для четкого выявления закопомерностей в распределении резонансных напряжений по лопаткам желательно располагать экспериментальными. сведениями, когда тензометрированию подвергаются если не все, то, во всяком случае, достаточно большое число лопаток. Эти эксперименты очень трудоемки и проводятся в исключительных случаях. Результаты такого эксперимента пред-ста.влены на рис. 9.11, Тензометрировали большинство рабочих [c.183]

На рис. 9.12 приведены экспериментальные результаты, полученные при тензометрировании большинства рабочих лопаток второй ступени другого компрессора. Производили измерения резонансных напряжений на лопатках при возбуждении колебаний 4 и 6 гармониками. И в этом случае число главных максимумов и провалов напряжений примерно отвечает теоретическим соображениям 8 и 12). Однако для случая возбуждения шестой гармоникой (т = 6) картина Беоколько нарушается распределением напря- [c.184]

Повышение достоверности оценки максимального уровня ре-зо нансных напряжений, действующих в лопатках данного рабочего колеса по результатам тензометрирования малого числа лопаток, является важной задачей. В настоящее время тензомет-рированию обычно подвергают шесть-семь лопаток каждого рабочего колеса, которые выбирают произвольно или из соображе- [c.187]

Если в формировании разброса резонансных напряжений существенную роль играет расслоение спектра, то для более достоверного выявления уровня максимальных напряжений одновременному тензометрированию желательно подвергать такое число подряд стоящих лолаток, которое укладывается в нолуволну деформаций, соответствующую возбуждаемой форме колебаний лопаточного венца. Например, когда резонансные колебания лопаток возбуждаются третьей гармоникой, одновременному тензометрированию желательно подвергать 5/6 подряд стоящих лопаток, где 5 — общее число лопаток рабочего колеса. [c.188]

Ограниченность числа каналов современных токосъемных устройств накладывает существенные ограничения на число однозре-менно опрашиваемых тензорезисторов, снижая оперативность получения нужной информации и удорожая эксперимент. Эти трудности становятся особенно существенными при тензометри-ро вании роторов двух- и трехвальных турбомашин, когда возникает необходимость передачи тензосигналов через один или два промежуточных токосъемника. В этом отношении применктель-но к регистрации колебаний собственно лопаток существенными достоинствами обладает так называемый дискретно-фазовый метод (ДФМ). Он не требует ни препарирования лопаток, ни использования токосъемников. При ДФМ чувствительные элементы (импульсные датчики) располагают на статоре. Они фиксируют моменты прохождения мимо них концов вращающихся и одновременно колеблющихся лопаток. Принцип измерений на основе ДФМ амплитуд, частот и фаз колебаний концов лопаток изложен в работе [23]. Достоинством ДФМ является возможность одновременного измерения колебаний всех лопаток рабочего колеса, что при тензометрировании практически неосуществимо. Относительная простота размещения на статоре неподвижных датчиков и их сравнительно высокая надежность позволяют использовать [c.191]

Из-за разброса напряжений на отдельных лопатках тонзометрировать необходимо по нескольку лопаток на каждой ступени (обычно от трех до шести), Предварительное тензометрирование на рабочих режимах ведут при медленном изменении оборотов. [c.313]

Прп определении. запасов прочности часто используют результаты экспо-рпмеитальных псследований. Так как число испытаний неизбежно огранп-неио, то возникает вопрос о возможных значениях измеряемого параметр. для всей совокупности деталей. Например, требуется определить вероятность появления в лопатках турбомашин опасных переменных напряжений по данным тензометрирования 15—20 лопаток. Предполагаем, что закон распределения для рассматриваемой совокупности деталей является нормальным и тогда для расчета требуется знание среднего значения и среднего квадратичного отклонения. [c.597]

Рис. 8.31. Рабочие лопатки турбины I попарно своими односторонними елочными замками помещаются в паз диска 2 и фиксируются от осевых перемещений пластинчатыми замками 3. Центры масс сечений пера лопатки смещены относительно центра массы корневого сечения таким образом, что под действием центробежных сил ножки лопаток прижимаются друг к другу по поверхности контакта. Как показывает тензометрирование, резонансные напря-

Из-за разброса напряжений на отдельных лопатках тензометрировать необходимо по нескольку лопаток на каждой ступени (не менее трех, а обычно по шесть и более). Предварительное тензометрирование на рабочих режимах ведут прн медленном изменении частоты вращения. [c.326]

НССЛИБОСТИ, полученное в шести испытаниях — 6), составило 0-1 э1 =42 кгс/мм-, а среднее квадратическое отклонение —2 кгс/мм . Среднее значение переменных напряжений при тензометрировании 10 лопаток пз = 10) = " = 6 кгс/мм , а среднее квадратическое отклонение 5 —1,5 кгс-мм . [c.626]

Жесткая связь лопаток центростремительных турбин с дисками и большие градиенты температур (до 125° С) на коротких участках перехода лопаток в диск играют большую роль. В отличие от осевых, в центростремительных турбинах напряженное состояние лопаток тесно связано с напряженным состоянием диска [9]. Необходимо отметить, что наличие асимметрии диска с лопатками. устанавливаемыми только на одной его стороне, приводит к увеличению доли изгибающих усилий в балансе нагрузок на рабочее колесо центростремительной турбины, а значит и на ее лопатки. Расчеты, проведенные на предприятиях Средне-Уральского совнархоза [9], показали, что пренебрежение учетом влияния изгиба приводит к существенному уменьшению расчетных максимальных напряжений и, следовательно, к ослаблению конструкции (в частности, расчеты турбокомпрессора ТКР-23 показали, что если не учитывать изгиб, то уменьшаются радиальные и тангенциальные напряжения диска около втулки примерно в 1,5 раза). Однако роль изгиба нельзя и преувеличивать. Несомненно, более важным является то, что вследствие многообразия форм и частот собственных колебаний лопаток центростремительных турбин очень трудно в рабочем диапазоне турбокомпрессора исключить приближение частоты возмущающей силы к частоте какой-либо из форм собственных колебаний. При совпадении этих частот возникает, как известно, резонанс. Если при этом переменные напряжения превысят допустимый уровень, то разрушения лопаток неизбежны. Они имели место, например, при испытаниях турбокомпрессора ТКР-23, а также опытной центростремительной турбины турбокомпрессора Моссовнархоза, у которой усталостные трещины появились на входных кромках радиальных лопаток у галтели (3—4 мм от места перехода лопатки в диск). Тензометрированием в рабочих условиях было установлено, что причиной появления трещин являются переменные напряжения от вибрации, которые достигали а =< 20 кПмм и превысили допустимые в 3—4 раза. Резонанс наступал при совпадении частоты собственных колебаний лопаток турбины с частотой возмущающих сил (кратность колебаний совпадала с количеством сопловых лопаток). Создать условия, при которых напряжения от вибраций в рабочем диапазоне не превышали бы уровень, допустимый для выбранного материала, оказалось весьма трудным. По-видимому, эти трудности сдерживают широкое [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...