Форма входных кромок лопаток рабочего колеса турбины

Чистота обработки пера рабочей лопатки соответствует обычно V 7—V 8. Профиль лопаток определяет форму межлопаточных каналов рабочего колеса турбины. Он должен тщательно контролироваться, иначе может быть изменена форма каналов, а также статическая и вибрационная прочность лопаток. Для лопаток длиной 35—70 мм допуски на размеры профиля ие должны превышать 0,3 мм. На толщину выходной кромки следует давать еще более жесткий допуск. Это объясняется тем, что в большинстве случаев усталостные разрушения лопаток начинаются со стороны тонкой выходной кромки и ее чрезмерное утонение недопустимо. Поперечные следы от механической обработки снижают усталостную прочность лопаток, так как являются местом концентрации напряжений. Поэтому входные и выходные кромки нагруженных лопаток рекомендуется полировать только в продольном направлении. На готовых лопатках вообще не должны допускаться риски, раковины, подрезы и другие дефекты, так как они являются очагами появления усталостных трещин (фиг. 72). Поверхностные дефекты выявляются или люминесцентным способом, или цветной дефектоскопией. Внутренние дефекты материала лоиаток выявляют с помощью рентгеносконии. [c.95]

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 ...