Напряжения изгиба от газодинамических турбины

В период запуска лопатка испытывает одновременное воздействие теплового удара и газодинамических сил, в связи с чем в ней возникают температурные напряжения, изменяющиеся по толщине и ширине лопатки, а также напряжения изгиба и кручения. По мере выхода ТНА на рабочий режим возрастает угловая скорость, приводящая к росту центробежных сил масс лопаток. В современных турбинах центробежная сила от одной лопатки достигает нескольких десятков килоньютонов. С прогревом лопатки температурные напряжения уменьшаются, однако одновременно ухудшаются механические свойства материала лопатки. Более подробно нагрузки и соответствующие напряжения в рабочих лопатках турбин рассматриваются в разд. 11.3. [c.262]

Изгиб лопатки под действием центробежных сил возникает в том случае, когда центры масс отдельных сечений по ее длине не совпадают с осью R, которая проходит через центр масс корневого сечения (рис. 11.13). В этом случае при вращении турбины центробежные силы масс лопатки стремятся совместить линию ее центров масс с осью R, т.е. возникает изгибающий момент с составляющими и Му, изгибающими лопатку в плоскостях соответственно ROY и ROX. Особенностью изгибающего момента центробежных сил является то, что он приводит к изгибу в направлении, противоположном направлению изгиба под действием газодинамических сил. Поэтому изгиб лопатки от центробежных сил обычно рассматривается как полезный фактор, позволяющий уменьшить напряжения изгиба в ней от газодинамических сил. [c.279]

Лопатки компрессоров и турбин газотурбинных двигателей (ГТД) в процессе нормальных условий эксплуатации подвергаются растяжению под действием динамической нагрузки от вращения ротора с изгибом и скручиванием под действием газодинамического потока. Частота и форма колебаний лопатки неоднородны по ее высоте, что соответствует переменному двухосному напряженному состоянию. Для различных ступеней частота собственных колебаний лопаток различна и составляет от несколько сот герц для первых ступеней вентилятора до нескольких тысяч герц для последних ступеней компрессора. [c.567]

Соотношение между значениями указанных напряжений зависит от режима работы ТНА. В момент запуска ТНА на лопатках турбины действует в основном газовая сила, которая в общем случае вызывает изгиб и кручение лопатки. Обычно при определении напряжений принято рассматривать лопатку как консольный стержень, жестко заделанный в диске. При этой газовая сила рассматривается как распределенная по длине стержня поперечная сила. Наличие такой силы приводит к изгибу лопатки. Кручение лопатки под действием газодинамических сил возникает в том случае, если с центром жесткости С не совпадает центр парусности Е — точка приложения равнодействующей газодинамических сил (рис. 11.9). В выполненных конструкциях напряжения изгиба от газовых сил в корневых сечениях лопаток а = (2...6) Ю Па. Напряжения кручения от га-зовых сил значительно меньше, и их обьмно не учитывают при расчете лопатки. [c.277]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...