Колебания лопаток крутильные

Кемпбелла, где приведена зависимость частот появления пиковых динамических напряжений при испытании образцов на колебания от соответствующих им частот вращения двигателя. Там же показаны вторичные пики, составляющие 15 % максимальных амплитуд. Частота колебаний лопаток, в 28 раз превышающая частоты вращения двигателя (ей соответствует прямая 28Е на рис. 6.54), возбуждает четвертую крутильную форму колебаний с частотой 4 кГц, пятую изгибную форму с частотой 3,6 кГц и третью крутильную форму с частотой 3 кГц. Указанные частоты являются номинальными, поскольку они зависят от температурных и других условий работы двигателя. Первая кру- [c.336]

Кроме изгибных, возможны также крутильные колебания лопаток, т. е. колебания вокруг продольной оси, которые наблюдаются преимущественно в длинных лопатках. В практике эксплуатации они встречаются реже, чем изгибные колебания, поэтому их рассмотрению мы уделим меньшее внимание, ограничиваясь в необходимых местах ссылкой на литературу. [c.109]

Дифференциальное уравнение крутильных колебаний лопаток имеет вид [c.120]

Коренной переработке подверглась гл. III, посвященная вибрации рабочих лопаток. Машинная вычислительная техника дает возможность выполнять вибрационные расчеты всех лопаток по единому алгоритму независимо от степени естественной закрученности и переменности сечений лопатки. Она позволяет получить с помощью расчета полный спектр частот всех лопаток. В соответствии с определившимся для мощных машин значением крутильных колебаний лопаток в книге раз- [c.3]

КРУТИЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ЛОПАТОК ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ [c.182]

КРУТИЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ЛОПАТОК ПОСТОЯННОГО СЕЧЕНИЯ [c.202]

Методику расчета аксиальных колебаний дисков, основанную на совместном решении дифференциального уравнения изгибных колебаний диска и системы дифференциальных уравнений изгибно-крутильных колебаний лопаток см. в работе С. И. Богомолова [9]. [c.260]

КРУТИЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ЛОПАТОК [c.242]

Особенности колебаний лопаток с большой естественной закруткой. Влияние естественной закрутки возрастает при увеличении угла начальной закрутки (на единицу длины лопатки). Для лопаток с сильно изогнутым профилем проявляется существенная связь изгибных и крутильных колебаний. Первая частота изгибно-кру-тильных колебаний понижается на 5—20%, в еще большей степени может понизиться вторая частота изгибно-крутильных колебаний. Частота крутильных колебаний возрастает. [c.247]

Гринберг С. М. Расчет частот изгибно-крутильных колебаний лопаток осевых компрессоров. — В ки Расчеты на прочность. М, Машгиз, 1963, вып. 9, с. 339 — 361. [c.263]

В большинстве практических задач отсутствует существенная связь изгибных и крутильных колебаний лопаток. Поэтому обычно принимают [c.270]

Формы колебаний. Решение (8) уравнений колебаний показывает, что при колебаниях образуются узловые диаметры и окружности. Они наблюдаются при экспериментальном определении частот и форм колебаний в лабораторных условиях [13]. При наличии изгибно-крутильной связанности колебаний лопаток узловые диаметры [c.280]

Совместные продольно-крут[[Льные колебания валов, дисков и лопаток роторов возбуждаются пульсациями давления в газовоздушном тракте, винтовыми гармониками (для ТВД) и зубчатыми передачами Связанность продольно-крутильных колебаний роторов вызывается тем, что инерционные нагрузки, возникающие при колебаниях лопаток, установленных под углом к плоскости вращения, создают продольные усилия и крутящие моменты, действующие на диски. [c.283]

РАСЧЕТ ЧАСТОТ ИЗГИБНО-КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ ЛОПАТОК ОСЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ [c.339]

Заключение. Приведенные расчетные и экспериментальные материалы свидетельствуют о значительном влиянии закрученности на спектр низших частот изгибно-крутильных колебаний лопаток осевых компрессоров. Это влияние проявляется в уменьшении частот изгибных колебаний и в увеличении частот крутильных колебаний по сравнению со значениями, которые дают расчеты, базирующиеся на обычных соотношениях сопротивления материалов. Величины поправок, связанных с учетом закрученности, возрастают с уменьшением толщины профиля, увеличением стрелки изгиба средней линии и с уменьшением удлинения лопатки. Для расчета частот первых трех форм колебаний достаточную точность дают приближенные способы, изложенные в пп, 2 и 3, при этом специальные геометрические характеристики сечений, необходимые для учета влияния закрученности, определяются по формулам (40) и (41). [c.360]

При крутильных колебаниях лопаток последние совершают как бы возвратно повторяющиеся угловые повороты. [c.234]

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]

На практике формы колебаний лопаток различают по частоте нумеруя их по порядку возрастания собственной частоты, а раз-личия и сложность форм колебаний учитываются при выборе методов расчета собственных частот и форм колебаний. Изгибные формы колебаний поддаются достаточно точно расчетам сравни--тельно простыми методами, расчет высших изгибно-крутильных и пластиночных форм производится методами теории пластин и оболочек. В последнее время для расчета сложных форм колебаний лопаток широко используется весьма совершенный метод конечных элементов. [c.264]

Виды и формы колебаний. Колебания лопаток могут быть из-гибными, крутильными и сложными. Наиболее опасными являются изгибные колебания, происходящие вокруг главной оси инерции х х, так как жесткость профиля относительно этой оси наименьшая. [c.281]

Наиболее существенную роль в обеспеченииТ динамической прочности турбомашин играют колебания их лопаток. Эти колебания, вообще говоря, надо рассматривать совместно с колебаниями дисков, а иногда и совместно с крутильными колебаниями роторов [25]. Однако в спектре вибрации, выходящей на лапы турбомашины, колебания ее лопаток играют обычно второстепенную роль и поэтому в настоящем пособии они не рассмотрены это тем более оправдано, что колебаниям лопаток осевых турбо-. машин посвящена обширная специальная литература [86, 160, 56]. [c.42]

Выше указывалось, что для рабочих лопаток турбин существуют, по крайней мере, два источника возмущения. Первый обусловлен неравномерностью парового потока по окружности ступени из-за неодина-ковости выходных сечений направляющей решетки, угла установки лопаток, шагов, толщин выходных кромок, стыков горизонтального разъема диафрагм и др. Частота гармоник возмущающего усилия при этом кратна числу оборотов ротора турбины. Второй источник возмущения обусловлен кромками сопл. Возмущающая сила при этом кратна числу П2. Спектр частот колебаний лопаток и их пакетов весьма широк. Вместе с тем, далеко не все формы колебаний и не все гармоники возмущающих сил представляют опасность. Обычно тангенциальные колебания при изгибе выше третьего тона даже в резонансе с частотой возмущающих сил происходят с такой малой амплитудой, что опасности не представляют. То же относится к аксиальным, крутильным и изгибно-крутильным колебаниям. Вместе с тем, для значительной части спектра резонанс с частотой возмущающих сил опасен и необходимо принять меры для вибрационной отстройки лопаток как в стадии проектирования проточной части, так и в стадии ее доводки, монтажа и эксплуатации. [c.178]

Пусть геометрическая форма лопаток н их установка на диске таковы, что система имеет прямую поворотную симметрию, обладая одновременно плоскостью зеркальной симметрии, нормальной к оси системы. Тогда взаимодействие между изгибными колебаниями лопаток в окружном направлении и колебаниями жестко закрепленного диска, недеформируемого в своей срединной плоскости, отсутствует. В этих условиях параметр связи равен нулю, взаимная интерференция частотных функций отсутствует, пересечения их сохранятся, и эта часть спектря основной системы качественно совпадет с соответствующей частью объединенного спектра парциальных систем. В то же время, связанность семейств изгибных колебаний лопаток в направлении оси системы с изгибными колебаниями диска сохранится, четко проявится взаимная интерференция соответствующих парциальных частотных функций. Сохранится она и для семейства крутильных колебаний лопаток. На рис. 6.13 приведен спектр собственных частот упругого диска, несущего радиально расположенные консольные стержни постоянного (прямоугольного) сечения. Здесь хорошо видна деформация спектра при изменении ориентации главных осей сечения стержней относительно оси системы. При (3=0 и 90" система приобретает прямую поворотную симметрию. При Р = 0° изгибная податливость жестко закрепленного в центре и недеформируемого в своей плоскости диска не сказывается на частотах изгибных колебаний стержней в направлении их минимальной жесткости, и частотные функции имеют точки взаимного пересечения (точки А и В, рис. 6.13). Здес -, взаимодействие колебаний стержней и диска отсутствует (х = 0), однако наблюдается сильная связанность колебаний диска и стержней в направлении максимальной жесткости последних. При р = 90 наблюдаются сильная связан- [c.97]

Крутильным колебаниям отдельной лопатки соответствуют в пакете внутрипакетные крутильные колебания (рис. 69). Формы колебаний лопаток внутри пакета мало отличаются между собой и близки к формам соответствующих тонов крутильных колебаний отдельной лопатки. Часть лопаток в пакете колеблется в одной фазе, а другая часть — в противофазе. Каждой комбинации чередования фаз соответствует своя собственная частота. Эти частоты занимают весьма широкий интервал, а число их равно числу лопаток в пакете. [c.121]

Внутрипакетные колебания лопаток. Рассмотрим пакет, состоящий из s лопаток (рис. 88). Дифференциальное уравнение (89), определяющее форму крутильных колебаний т-й лопатки пакета, имеет вид [c.182]

Таким образом, задача расчета крутильных внутрипакетных колебаний лопаток пакета свелась к решению дифференциального уравнения (153) с граничными условиями (154), (155) и (166) s раз, соответ- [c.186]

На вершине лопатки также всегда известно одно граничное условие (155) или (167). Это условие будет удовлетворено только в том случае, если принятая частота р совпадает с какой-либо из собственных частот р, р2, В общем же случае в результате подстановки получим некоторую отличную от нуля величину. Проводя вычисления для различных значений частоты р, построим кривую изменения этой величины в зависимости от частоты (рис. 92). Нулевые значения определяют собственные частоты различных тонов внутрипакетных крутильных колебаний лопаток, соответствующие принятому коэффициенту Uj. [c.188]

Так как алгоритм этой задачи чрезвычайно прост и легко поддается программированию, то крутильные внутрипакетные колебания лопаток переменного сечения целесообразно определять с помощью ЭЦВМ. [c.193]

Частоты крутильных внутрипакетных колебаний лопаток [c.195]

Внутрипакетные колебания лопаток в предположении, что все лопатки пакета колеблются в одинаковых условиях. Как упоминалось выше, спектры частот внутрипакетных крутильных колебаний каждого тона занимают весьма широкие интервалы частот. В случае отсутствия ЭЦВМ частоты, служащие верхними границами этих интервалов, могут быть определены с помощью метода, предложенного А. В. Левиным и С. С. Шур [67]. Этим частотам соответствуют формы, при которых все лопатки пакета колеблются в одинаковых условиях. [c.195]

Отсюда получаем формулу для определения собственных частот внутрипакетных крутильных колебаний лопаток переменного сечения, жестко защемленных в корневом сечении [c.200]

Учет изгибно-крутильиой связанности колебаний лопаток. При наличии изгибно-крутильной связанности гармонические смещения основания лопатки вызывают ее крутильную деформацию, и наоборот. [c.277]

Колебаний ротора турбоагрегата в переходных режимах с учетом иэгибно-крутильных колебаний лопаток турбины [1]. [c.522]

Испытания лопаток. В настоящее время получили широкое распространение испытания лопаток ГТД при симметричном цикле нагружения или при колебаниях лопаток на собственных частотах по одной из изгибных или крутильных форм при нормальной или при, повышенных температурах. Влияние асимметрии цикла, вызванной действием центробежных сил и газовых нагрузок, обычно определяют либо по результатам испытаний образцов — моделей лопаток, при растяжении с переменным изгибом, либо по результатам испытаний стандартных образцов при асимметричном растяжении—сжатии и соответсгвующей температуре. [c.119]

В лопаточных венцах возможны также автоколебания лопаток с общей частотой из-за аэродинамического взаимодействия лопаток Для уменьшения такого взаимодействия вводят разиочастотн ю сборку лопаток, а также повышают их жесткость. Опасность автоколебаний возрастает, если собственные частоты изгибных и крутильных с )орм колебаний лопаток близки друг к другу. Рекомендуется чтобы эти частоты отличались не менее чем на 15 о, [c.324]

Во многих случаях усталостное разрушение может происходить при возрастании переменной составляющей цикла от точки М на рис. 9 до точки Р, тогда ка15 его постоянная составляющая остается неиз.менной (крутильные колебания коленчатых валов, резонансные колебания лопаток и т. п.). Тогда в момент усталоспюго разрушения [c.610]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...