Режимы турбинных лопаток - Режимы

Электроимпульсную обработку целесообразно применять при предварительной обработке штампов, турбинных лопаток, фасонных отверстий в деталях из жаропрочных сплавов. Точность размеров и шероховатость обработанных поверхностей зависят от режима обработки. При электроимпульсной обработке съем металла в единицу времени в 8—10 раз больше, чем при электроискровой обработке. [c.404]

Технические условия на изделия, как правило, не регламентируют значений основных параметров поверхностного слоя и часто ограничиваются указанием шероховатости поверхности и ее микротвердости. Не всегда учитываются также последовательность и структура операций, режимы обработки, различные методы обработки, которые выбираются в основном из условия получения высокой производительности. В результате различные технологические процессы приводят к изготовлению деталей разного уровня надежности, как можно видеть на примере турбинных лопаток, прецизионных шпинделей, сложных корпусов и Других ответственных деталей. [c.436]

Из рис. 114 также видно, что только снятие поверхностного слоя, (и то не любым способом) может исключить вредное действие шлифовки на усталостную прочность. Установлено, что при принятых режимах абразивной шлифовки для восстановления усталостной прочности до уровня прочности точеных образцов с ручной полировкой необходимо снять поверхностный слой толщиной около 0,1 мм [171]. Действенность восстановления усталостной прочности после шлифовки снятием поверхностного слоя была проверена резонансными испытаниями реальных турбинных лопаток (длиной более 600 мм), изготовленных из того же сплава типа ВТ5 (табл. 34). [c.179]

В качестве примеров использования параметра ад можно сослаться на выполненную с его помощью оценку зависимости долговечности турбинных лопаток газотурбинного двигателя, позволившую предложить методику расчетно-опытного обоснования требований к неровностям поверхности этих деталей, а также на определение процедуры ускоренных испытаний влияния различных технологических процессов и режимов обработки на повышение выносливости деталей технологическими средствами. [c.194]

В итоге приходим к выводу, что в исчерпании несущей способности турбинных лопаток основная роль принадлежит нестационарным режимам, при которых лопатка находится в экстремальных на-прям енных и тепловых состояниях, оказывающих определяющее влияние на процесс разрушения кромок лопаток газовых турбин. Наиболее достоверные сведения об этих процессах могут быть получены при стендовых испытаниях, моделирующих наиболее характерные и напряженные режимы реальной эксплуатации. Большой интерес представляет изучение закономерностей разрушения в зависимости от уровня напряженности, теплового состояния и возможностей суммирования повреждений материала лопаток при испытаниях по этим режимам. [c.212]

Типовые режимы термообработки турбинных лопаток [c.487]

Снижение декремента приводит к пропорциональному увеличению переменных напряжений в лопатках на резонансных режимах, чем, по-видимому, может быть объяснено большинство случаев усталостных поломок турбинных лопаток после длительных сроков эксплуатации. [c.92]

Последовательность изготовления сварной диафрагмы газовой турбины типа ГТ-25-700 аналогична рассмотренной ранее для диафрагм паровых турбин. Вначале в приспособлении производится сборка решетки. В связи с отсутствием целой внутренней бандажной ленты крепление лопаток по внутреннему диаметру производится с помощью временной бандажной ленты, устанавливаемой в приспособлении. К ней привариваются лопатки, после чего собранная решетка устанавливается в приспособление для сборки и сварки ее с ободом. После изготовления каждой ступени диафрагм в отдельности они свариваются между собой кольцевым швом. Для устранения коробления при сварке собранные диафрагмы раскрепляются между собой стойками, после чего выполняется сварка. После сварки изделие подвергается термической обработке по режиму, рекомендованному для сварных соединений сталей, использованных в диафрагме (глава V). При окончательной механической обработке диафрагмы производится разрезка внутренней бандажной ленты в пакеты. Как показал опыт изготовления турбины ГТ-25-700 ЛМЗ, применение рассмотренного технологического процесса обеспечивает выполнение конструкции с заданными допусками. [c.149]

Эрозия рабочих лопаток первых ступеней турбины происходит обычно в результате длительной работы увлажненным свежим паром, в котором во взвешенном состоянии содержится значительное количество капелек воды. Учитывая изложенное, не следует допускать длительной работы турбины в таком режиме. [c.181]

Перепад давлений в полостях создает такое усилие сервомотора, которое обеспечивает поворот лопастей рабочих колес или лопаток направляющих аппаратов, а также удержание их в заданном положении при установившемся режиме турбины. Щелевые уплотнения ограничивают перетекание масла из полостей сервомотора за счет гидравлического сопротивления в малых зазорах между поршнем и цилиндром. [c.93]

В машиностроении часто распределение температур в телах необходимо для оценки температурных напряжений. Поэтому существенный интерес представляют такие температурные поля, которые вызывают наибольшие термические напряжения. Как правило, такие поля имеют место в моменты наиболее неравномерного распределения температур. Анализ температурных полей тел простейшей формы, а также эксперименты на телах сложной формы показывают, что в подавляющем большинстве случаев (включая и тела в виде турбинных лопаток) такие опасные поля наступают в периоды, соответствующие регулярному режиму нагрева. [c.345]

Широкое распространение получили стендовые испытания на термическую усталость турбинных лопаток или их моделей, деталей направляющего аппарата и турбинных дисков. В большинстве таких испытаний используют сложные газодинамические стенды, имитирующие условия работы лопатки или другого конструктивного элемента в режимах периодических пусков и остановов газотурбинной установки. [c.30]

Наибольшие нагрузки на лопатках турбин. В наиболее неблагоприятных условиях работы находятся лопатки турбин двигателей, установленных на маневренных (истребителях) и учебных самолетах. ГТД на таких самолетах подвергаются частым запускам и изменениям режимов работы. Все это вызывает одновременно увеличение температуры и растягивающих напряжений от центробежных сил. А в ряде случаев при увеличении или снижении оборотов турбина может попадать в область критических оборотов, вызывающих большие вибрационные нагрузки. Поэтому крайне осторожно нужно относиться к темпам изменения режимов работы турбин. Чем медленнее изменяются температурные режимы работы лопаток турбин, тем надежнее их работа. [c.84]

Турбина рассчитывается на определенный перепад давления которому при выбранных значениях Ср и соответствуют определенные значения проходных сечений и F . Из (12.2) следует, что на нерасчетных режимах при неизменных проходных сечениях турбины с изменением будет изменяться и отношение осевых скоростей J . При уменьшении J будет уменьшаться и наоборот. Так как с уменьшением при неизменных проходных сечениях скорости уменьшаются, то уменьшение в соответствии с уравнением (12.2) возможно только в том случае, если скорость с уменьшением будет уменьшаться быстрее, чем скорость с . Различие в изменении осевых скоростей вызывает перераспределение перепадов давления в элементах турбины и изменение режимов обтекания лопаток. [c.205]

Регулирование соплового аппарата является эффективным средством изменения расхода газа (достаточно сказать, что поворот лопаток СА на 1 позволяет изменить Gf на 3. .. 5 %), что позволяет расширить диапазон устойчивой работы компрессора и наилучшим образом согласовать совместную работу компрессора и турбины на различных режимах полета самолета позволяет изменять форму треугольников скоростей с целью улучшения обтекания лопаток на нерасчетных режимах (рис. 12.14). [c.208]

В начале настоящей главы было показано, что в отличие от компрессора в многоступенчатой турбине на расчетных режимах (п < Пр) проходные сечения от ступени к ступени оказываются велики, и поэтому расширение газа в основном происходит на первых ступенях, а на последних ступенях располагаемая энергия резко уменьшается и соответственно уменьшаются скорости истечения газа. Это приводит к тому, что углы атаки на первых ступенях изменяются несущественно, а на последних ступенях происходит срыв потока с корытца лопаток (рис. 12.16). Если бы можно было окружные скорости последних ступеней несколько уменьшить (для рассматриваемой ступени от значения и до и" см. рис. 12.16), то это привело бы к прекращению отрыва потока с лопаток последних ступеней. [c.210]

Рис. 12.16. Обтекание лопаток ступеней турбины на различных режимах их

Абсолютная скорость газового потока за рабочим колесом Сз определяется как векторная сумма относительной скорости Wn и окружной скорости лопаток и. Обычно выход газа из ступени турбины на расчетном режиме близок к осевому, т. е. угол сг близок к 90°. [c.184]

Выбор формы и числа лопаток, обеспечивающих получение заданных треугольников скоростей на расчетном режиме, а также анализ изменения треугольников скоростей и уровня потерь в турбине на нерасчетных режимах работы производятся по результатам исследований течения газа в турбинных решетках, которые позволяют установить зависимость угла отклонения потока и потерь а решетке от ее геометрических параметров, угла атаки и числа М потока (или числа К), а также от числа Re, если оно ниже критического. [c.195]

Как и у компрессора, форма проточной части турбины и форма лопаток каждого ее венца соответствуют изменению плотности газа по тракту и форме треугольников скоростей только на одном (расчетном) режиме работы турбины. В различных условиях эксплуатации ГТД частота вращения ротора, температура газа на входе и другие величины, определяющие режим работы турбины, могут изменяться в значительных пределах. Это приводит к перераспределению теплоперепада между ступенями, к изменению формы треугольников скоростей и углов атаки и в конечном счете к изменению КПД, работы на валу и других параметров турбины. Зависимости, определяющие изменение основных параметров турбины при изменении режима ее работы, называются характеристикой турбины. [c.223]

Особую опасность для рабочих лопаток последних ступеней ЦНД представляют одновременное ухудшение вакуума в конденсаторе и уменьшение расхода пара. В этом случае могут возникнуть интенсивные самовозбуждающиеся колебания (автоколебания) рабочих лопаток. Такие режимы особенно опасны для теплофикационных турбин, работающих в осенне-зимний период с малым вентиляционным пропуском пара в конденсатор и ухудшенным вакуумом из-за нагрева воды во встроенном теплофикационном пучке. [c.328]

Какой режим является самым опасным для рабочих лопаток последней ступени при работе теплофикационной турбины в конденсационном режиме [c.349]

Регулирование циркуляционных насосов может требоваться при изменении нагрузки турбины, температуры охлаждающей воды и уровня воды в источнике водоснабжения. Регулирование задвижками на напорной линии очень просто, но неэкономично, так как незначительное уменьшение расхода электроэнергии на насосы перекрывается увеличением расхода пара на турбину из-за ухудшения вакуума. Регулирование задвижками на всасывающей линии экономичнее, но его избегают, так как возможно появление кавитации или срыва работы насосов. Регулирование изменением числа оборотов насоса может осуществляться или специальными электродвигателями, или с помощью гидравлических и электромагнитных муфт. Это обусловливает удорожание установки и увеличение расхода энергии при нормальном режиме и, как показали исследования ВТИ, экономически не оправдывается. Ступенчатое регулирование, широко применяемое на наших электростанциях, осуществляется как при помощи двухскоростных электродвигателей, так и изменением числа работающих насосов. Оно просто и экономично. Регулирование поворотом рабочих лопаток, осуществляемое в осевых насосах, весьма экономично. [c.289]

Предпочтительной схемой обработки турбинных лопаток является одновременная двухсторонняя обработка, или такая обработка, когда технологические операции обработки внутреннего и наружного профиля чередуются. Наилучшим вариантом обработки является круговое фрезерование лопаток поперечными строчками с запрограммированным изменением режимов резания при обработке внутреннего и наружного профиля в каждом сечении лопатки. С учетом остаточных напряжений в заготовке режимы резания должны обеспечить такие суммарные изгибающие моменты в каждом сечении при полной обработке профиля лопатки, чтобы технологические остаточные деформации на каждой операции находились в пределах допусков на обработку. [c.826]

С увеличением размеров и скоростей современных машин становится все более важным при проектировании инженерных конструкций проводить исследования колебаний, возникающих в них. Хорошо известно, что решить имеющие большое практическое значение проблемы балансировки машин, крутильных колебаний в валах и зубчатых передачах, колебаний турбинных лопаток и дисков, выбора оптимальной частоты вращения валов, колебаний железнодорожных полотен и мостов, вибрации фундаментов и т. п. можно с помощью теории колебаний. Только используя эту теорию, можно определить наиболее благоприятные размеры конструкции, когда рабочие режимы машины отдалены, насколько это возможно, от критических режимов, при которых могут появиться опасные колебания. [c.14]

В цехах, изготовляющих турбинные лопатки, применяются операционные карты (приложение 2). Эти карты составляются отдельно на каждую операцию. В них даются эскизы обработки, указываются способы измерения деталей, места и методы клеймения, режимы резания. По таким подробным операционным картам работа может производиться и без чертежей, так как все размеры, которые должны быть у заготовки после данной операции, указываются в эскизах. Такой специфичный метод разработки технологического процесса изготовления турбинных лопаток объясняется исключительно большой сложностью формы этих деталей и особенностью их обработки, при которой для ряда начальных и промежуточных технологических операций, связанных с подготовкой базовых поверхностей и предварительной обработкой профильных частей, технологами указываются размеры, отличные от указанных на рабочих чертежах лопаток. Для расчета, технически обоснованных норм применяются операционно-нормировочные карты (приложение 3). Кроме указанных карт механической обработки применяются технологические карты сборки, сварки и других видов работ (приложения [c.22]

Характер кривых собственных частот отображает заметное воздействие частоты вращения на частоты низших форм и влияние температурного состояния лопаток, которые учитываются при расчете собственных частот. Следует иметь в виду, что при расчете собственных частот распределение температур вдоль турбинных лопаток следует брать соответственно режиму. На максимальных оборотах температуры лопаток максимальны, на крейсерских режимах, тем более на малых оборотах —температуры умеренные и низкие. Температурные графики строятся на основе опытных данных. [c.274]

Требуется также контролировать конечную влажность г/2д=1—Х2д. Существует предельное значение влажности У2д, зависящее от частоты вращения турбины, высоты лопаток турбины и дисперсности парожидкостного потока. Эта величина колеблется от 7 до 14%, т. е. предельная степень сухости равна Хпред=0,86-ь-0,93 [55]. Более низкие значения степени сухости означают, что турбина (последние ее ступени) работает в аварийном режиме. [c.270]

Расчет с использованием обычных методик суммирования повреждений весьма трудоемок и по разным причинам не всегда целесообразен. Рдной из таких причин можно считать сравнительную условность расчета термических напряжений и несоответствие их действительным. В связи с этим на первом этапе изучения закономерностей разрушения турбинных лопаток представляет интерес экспериментальное исследование долговечности лопаток при их испытаниях в условиях, моделирующих характерные наиболее напряженные режимы, а также сопоставление этих долговечностей для различных режимов и анализ возможностей суммирования некоторых условных уровней повреждаемости лопаток. При этом в связи с несовершенством методов расчета неустановившихся напряженных состояний, сложностью и неравномерностью процесса накопления повреждений по сечению лопатки, большим градиентом термодинамических потенциалов расчет и суммирование повреждений для отдельных элементов пока не представляется возможным. [c.205]

Рабочие лопатки рассчитываются для работы на одном режиме — номинальном. Между тем, им приходится работать при различных режимах, связанных с условиями эксплуатации. Турбины работают при частичных нагрузках, различных расходах пара и теплоиадениях в ступенях. В эксплуатации возможны временные перегрузки турбниы и отдельных ступеней, могут измениться начальные параметры и давление отработавшего пара. Последнее зависит, при прочих равных условиях, от температуры охлаждающей воды и от кратности охлал -дения. Все это влияет на экономичность турбинной установки и на надежность работы различных деталей турбин (лопаток, дисков, валопроводов, упорных подшипников и др.). Работе турбин при переменном режиме посвяи ено много советских и зарубежных трудов [72, 93]. В задачу автора не входит разбор влияния указанных отклонений на экономичность турбины. В настоящей книге будут рассмотрены вопросы надежности работы лопаток при наличии указанных факторов. [c.5]

Для определения надежности лопаточного аппарата применяют, в основном, три разновидности испытаний статические, т. е. на неподвижном роторе турбины или на отдельных оправках, дисках, и динамические — в кемпбелл-машиие и в условиях эксплуатации. Первая разновидность испытаний заключается в выявлении спектра частот колебаний, установлении опасных форм и подготовки сведений, необходимых для отстройки лопаток. Вторая и третья разновидности позволяют получить динамические частоты колебаний. При этом последняя разновидность используется для получения сведений о напряженном состоянии лопаток при различных режимах их эксплуатации. Последний вид испытаний в области стационарной энергетики в настоящее время очень громоздок и требует затраты большого труда и времени, исчисляющегося многими месяцами. Поэтому статические испытания, на которые затрачивается во много раз меньше труда и времени, также оказываются весьма полезными. [c.194]

Мультирезонансы. На рис. 8.7 показана -резонансная диаграмма рабочего колеса турбины [30]. Резонансные режимы, отмеченные кружками, обнаружены в результате одновременного тензометри-рования лопаток, оснащенных бандажными полками, и диска в рабочих условиях. Характер располох<ения резонансных точек на диаграмме свидетельствует о колебаниях рабочего колеса как единой упругой снстемы. Это подтверждалось и сопоставлением динамических напряжений на лопатках и диске, которые в резонансное состояние входили одновременно, хотя соотношение резонансных напряжений для лопаток и диска на различных резонансах различно. Наиболее интенсивные колебания лопаток наблюдались при [c.148]

Осевые компрессоры с большими степенями повышения давления выполняются по двухроторной схеме (см. рис. 26). В двухроторном компрессоре два последовательно расположенных ротора — низкого и высокого давления — автономно приводятся во вращение соответственно турбинами низкого и высокого давления. Такая конструкция позволяет, во-первых, получить рациональную конструкцию проточной части компрессора в целом (например, избежать слишком малых длин рабочих лопаток последних ступеней), во-вторых, расширить область устойчивых (беспомпажных) режимов работы и повысить к. п. д. при работе на нерасчетных режимах (поскольку степень повышения давления каждого из двух роторов меньше, чем одного общего ротора, и, следовательно, машина, состоящая из двух роторов, меньше склонна к пом-пажу) и, наконец, в-третьих, использовать мощность парогазовой турбины высокого давления полностью на совершение работы сжатия в компрессоре высокого давления. [c.44]

Анализ показывает, что размер капель за счет кодденсацип пара на их поверхностях при прохождении всей проточной части турбины возрастет незначительно (приблизительно в два раза). Наряду с образованием влаги в вихрях за выходными кромками в турбинной ступени влага возникает также в зоне вторичных течений, в области отрывных течений. Эти процессы образования влаги наиболее характерны для нерасчетных режимов работы турбоустановки (при частичной нагрузке), когда обтекание турбинных решеток сопровождается развитым отрывом потока у корневой части ступеней и на входных кромках турбинных лопаток. [c.270]

Таким образом, применение многовальной схемы двигателя улучшает условия работы отдельных (особенно крайних) ступеней компрессора и турбины на нерасчетных режимах их работы, а также может существенно расширить диапазон устойчивых режимов работы компрессора (без применения перепуска воздуха и поворота лопаток направляющих аппаратов). [c.211]

Следует отметить, что при введении первых ДТРД JT9D в эксплуатацию возникло достаточно много трудностей и неисправностей, часть из которых устранялась на этих двигателях, а часть на последующих его модификациях. В частности, отмечались срывы воздушного потока на режиме малого газа при сильном боковом ветре, реверсировании тяги и режиме малого газ а, недостаточная газодинамическая устойчивость компрессоров низкого и высокого давления на переходных режимах, неравномерность поля температур за камерой сгорания и как следствие этого перегрев турбинных лопаток, недостаточная прочность ряда деталей двигателя и т. д. [c.146]

Перспективы использования ТЗБП на лопатках газовых турбин зависят от того, насколько успешным будут предпринимаемые в настоящее время усилия по улучшению характеристик и повышению надежности покрытий. При предельных эксплуатационных режимах температура поверхности лопастей турбинных лопаток (т.е. поверхности внешнего керамического слоя) будет превышать максимально допустимую рабочую температуру металла подложки, лежащей под покрытием, что делает постоянное наличие сплошного верхнего керамического слоя покрытия критически важным фактором. Таким образом, следует внимательно отнестись к необходимости проведения реалистичных циклических испытаний и особое значение при этом приобретают натурные испытания в двигателях. Пока что получено мало информации о результатах натурных испытаний лопастей с ТЗБП. Именно это и будет представлять наибольший интерес в ближайшие десять лет. [c.120]

Помимо описанной выше подготовки поверхности для обеспечения необходимого возврата света от объекта к голограмме, наиболее важный этап подготовки объекта включает в себя его установку таким образом, чтобы он не оказывал влияния на оптическую систему в процессе эксперимента и чтобы возбуждение объекта было естественным по амплитуде и происходило в ожидаемом направлении. От тщательности установки объекта в механической системе зависит успех или неудача эксперимента, так как нежелательные смещения и наклоны объекта во время эксперимента могут сделать невозможной раснщфровку интерференционных полос в окончательной картине. Например, при исследованиях вибраций консольных структур, таких, как турбинные лопатки, на основной и более низких частотах картины для разных режимов и частот сильно зависят от жесткости закрепления структуры. Чтобы получить реальные данные для низкочастотных режимов, основы лопаток должны быть закреплены в их монтажном блоке, который в свою очередь приваривается к массивной плите. Для структур меньшего размера такие крайние методы не применяются, однако в любом случае конструкцию лучше сделать более жесткой и крепкой, чем подсказывает интуиция. [c.528]

Основные потребители шлифовальной шкурки в нашей стране (авиационная промышленность, машино-, автомобилестроение и др.) в настоящее время используют только шкурку отечественного производства. В то же время благодаря развитию торгового, экономического и научного сотрудничества в СССР поступает оборудование и инструмент производства зарубежных фирм, которые в ограниченных количествах используются в энергомашиностроении, легкой промышленности, деревообработке и др. Так, на ряде заводов на станках Мета-бо Ме1аЬо, ФРГ) производят обработку турбинных лопаток из титановых сплавов лентами из электрокорунда фирмы Клингспор на режимах в два раза меньших и с меньшей производительностью, чем лентами из карбида кремния зеленого. [c.28]

При электроимпульсной обработке инструхменты-электроды изнашиваются значительно меньше, чем при электроискровой обработке. Большие мощности импульсов обеспечивают высокую ироизводительность процесса. Метод наиболее целесообразно применять ири предварительной обработке штампов, турбинных лопаток, фасонных отверстий в деталях из твердых, коррозионно-стойких (нержавеющих) п жаропрочных сплавов. Точность размеров и шероховатость обработанных поверхностей зависят от режима обработки. [c.596]

Для повышения режимов резания при обработке коррозионно-стойкой стали мартенситного класса (до 0,15% углерода, 11,5-г-13% хрома) в США применяют цилиндрические быстрорежущие фрезы с углом наклона со = 45°. Такие фрезы позволяют повысить скорость резания до 55 м1мин вместо 33 м мин и подачу до 927 мм мин вместо 200 мм мин.- В другом случае для фрезерования турбинных лопаток из титановых и никелевых сплавов были использованы фрезы с углом наклона ш = 72° и передним углом V — 0°- Скорость резания при этом была повышена до 63 м мин вместо 12 ч-15 м1мин для обычных фрез. [c.173]

Вопросы, связанные с эрозионным абразивным износом турбобуров при использовании растворов с искусственными утяжелителями жидкости, насколько нам известно, не рассматриваются в зарубежной литературе. В нашей стране подобные исследования проводятся. В частности, А. В. Кольченко [39] был изучен абразивный износ турбинных лопаток турбобуров в зависимости от свойств и содержания утяжелителей глинистых растворов, от скорости течения растворов в каналах турбины, от режимов ее работы. [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...