Рассеяние энергии колебаний лопаток

РАССЕЯНИЕ ЭНЕРГИИ КОЛЕБАНИЙ ЛОПАТОК [c.95]

ПРИЧИНЫ РАССЕЯНИЯ ЭНЕРГИИ КОЛЕБАНИЙ ЛОПАТОК [c.95]

В процессе работы турбинных лопаток происходит рассеяние энергии колебаний, ограничивающее амплитуду переменных напряжений при изгибе. Особенно большое значение оно имеет для лопаток, работающих в зоне, близкой к резонансу. [c.95]

Насаженные на шипы лопаток бандажи с последующей расклепкой шипов. Для этого крепления рассеяния энергии колебаний определяется сухим трением. [c.97]

Характеристикой рассеяния энергии колебаний может служить логарифмический декремент. На основании подавляющего большинства исследований можно сделать заключение, что для амплитуд напряжений и частот колебаний, характерных для рабочих лопаток, декремент не зависит от частоты. Один из существенных факторов, от которого зависит рассматриваемая величина,— это амплитуда напряжений. Существуют различные способы определения декремента колебаний [59]. Наиболее широко распространенным является метод определения декремента по амплитудным кривым затухания собственных колебаний. Вместе с тем, до сих пор встречаются ошибки при пользовании этим методом, Поэтому, несмотря на разбор этого вопроса ранее [26], представляется целесообразным вновь вернуться к нему. [c.98]

Уменьшение числа стержней в пакете от семи до двух не влияет на величину рассеяния энергии колебаний. Этот вопрос имеет практическое значение, так как при отстройке лопаток иногда пристегают к уменьшению числа лопаток в пакете. [c.134]

Разными исследователями уделяется большое внимание увеличению рассеяния энергии колебаний с помощью специальных демпферов, которые должны играть важную роль для лопаток, работающих в резонансном режиме. [c.164]

Известно, что при проектировании лопаток ограничиваются обычно расчетами статических напряжений и определением частотных характеристик лопаток. Кроме того, привлекаются дополнительные материалы, базирующиеся в основном на анализе статистических данных по авариям с рабочими лопатками. Переменные напряжения в лопатках в настоящее время не рассчитываются, поскольку нет необходимых сведений о возмущающих усилиях и о рассеянии энергии колебаний в лопатках. [c.6]

РАССЕЯНИЕ ЭНЕРГИИ КОЛЕБАНИЙ В ХВОСТОВОМ СОЕДИНЕНИИ ЛОПАТОК С ДИСКОМ [c.10]

РАССЕЯНИЕ ЭНЕРГИИ КОЛЕБАНИИ В МЕСТАХ СОЧЛЕНЕНИЯ СКРЕПЛЯЮЩИХ СВЯЗЕЙ И ЛОПАТОК [c.11]

Бандажи, насаженные на шипы лопаток с последующей расклепкой шипов. Для них характерны такие же закономерности рассеяния энергии колебаний, как и при сухом трении. [c.11]

Часто для коротких лопаток скрепляющая связь применяется в виде ленточного бандажа, насаженного на шипы лопаток (см. рис. 26,а). В этом случае, кроме источников рассеяния энергии, указанных в предыдущем пункте, имеет место рассеяние энергии колебаний вследствие связи лопаток с ленточным бандажом. [c.29]

РАССЕЯНИЕ ЭНЕРГИИ КОЛЕБАНИЙ ПАКЕТА ЛОПАТОК ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЯХ ПРОВОЛОКИ [c.30]

Результаты исследований показывают, что для длинных лопаток основную роль в рассеянии энергии колебаний играют связи. Существенную роль в демпфировании колебаний играет расположение бандажных связей [Л. 10], поскольку от него зависит уровень напряженности лопаток и связей. Таким образом, возникает вопрос о рациональном расположении скрепляющих проволок в пакете лопаток с точки зрения повышения надежности их работы не только путем обеспечения благоприятной частотной характеристики, но и путем повышения демпфирования колебаний. [c.30]

РАССЕЯНИЕ ЭНЕРГИИ КОЛЕБАНИЙ ПАКЕТОВ ЛОПАТОК С РАЗЛИЧНЫМИ ВАРИАНТАМИ СКРЕПЛЯЮЩИХ СВЯЗЕЙ [c.38]

Приведенные экспериментальные данные дают полезные сведения о влиянии различных факторов на демпфирующую способность пакетов стержней, имитирующих рабочие лопатки турбин, однако они еще далеко недостаточны для оценки рассеяния энергии колебаний лопаточного аппарата. Так, ни в одной из приведенных выше работ не изучено демпфирование пакетов лопаток с одними проволочными связями. Между тем наиболее напряженные лопатки последних ступеней турбин характеризуются именно такими скрепляющими связями. [c.43]

В книге подчеркнуто важное значение демпферных связей. Однако, к сожалению, до настоящего времени нет еще ни достаточно надежно работающей конструкции таких связей, ни их расчета как демпфера. Поэтому практически наличие демпферных связей еще не гарантирует высокого демпфирования колебаний лопаток. В силу особенностей рассеяния энергии колебаний при сухом трении лопатки с указанными связями при определенных условиях могут иметь меньшую демпфирующую способность, чем лопатки с припаянными связями. Поэтому необходимо форсировать исследования с целью разработки надежно действующих демпферных связей, обеспечивающих высокие демпфирующие свойства лопаточного аппарата. [c.107]

Возмущающие импульсы, действующие на лопатки, обычно не превыщают величины статических паровых усилий, поэтому практически опасность усталостных разрущений лопаток возникает только при попадании лопаток в резонанс. Такие условия периодически возникают во всех ступенях турбин, предназначенных для работы на переменных числах оборотов, и в значительном числе ступеней турбин с постоянным числом оборотов, особенно если иметь в виду высокие формы колебаний. При резонансе амплитуды вибраций лопаток ограничиваются рассеянием энергии. [c.7]

Кроме того, имеет место рассеяние энергии колебаний лопаток в результате воздействия газодинамиче-скогеС потока. [c.9]

Ранее были опубликованы исследования [28, 39], в которых рассматривались вопросы вибрации турбинных лопаток, хвостовики которых были консольно зажаты в оправке при помощи винта. Было установлено, что с увеличением усилия зажатия хвостовика лопатки ее декремент колебаний может существенно уменьшиться. Известны опыты с металлической деталью, имевшей стыковое соединение [26], в котором было отмечено большое рассеяние энергии колебаний. Установлено, что в металлических мостах, в особенности в новых, большая часть рассеянной энергии колебаний приходится на заклепочное соединение. По Ю. А. Нилендеру [26] в новых мостах заклепочные соединения еще не приработались, в силу чего одни заклепки перегружены, а другие недогружены. Известны и другие работы [52, 76], посвященные демпфированию при сухом трении. [c.97]

Для лопаток последних ступеней мощных турбин применяются проволоки, неприпаянные к лопаткам. Для таких связей рассеяние энергии колебаний определяется в основном также сухим трением. [c.98]

По вопросу о влиянип напряжения на демпфирующую способность материалов существуют различные точки зрения. Одни исследователи считают, что напряжение влияет на демпфирующую способность, другие исследователи придерживаются противоположных взглядов. Такое положение объясняется тем, что согласно вышеизложенному рассеяние энергии колебаний в материале зависит от причин, проявляющихся по-разному в зависимости от различных условий. При сравнительно высоких напряжениях (как, например, у лопаток турбин), возникает местная пластическая деформация, протекающая в отдельных зернах. Наряду с этим для ферромагнитных материалов на их де.мпфирующую способность влияет ферромагнитное состояние материала, в особенности магнитомеханический гистерезис (смещение границ самопроизвольно намагничивающихся ферромагнетиков— доменов ). Рассеяние энергии колебаний, обусловленное двумя указанными факторами, почти не зависит от частоты и увеличивается с ростом амплитуды напряжения. При малых же напряжениях влияние локальной пластической деформации и ферромагнитных свойств слабо проявляется. Здесь имеют решающее значение диффузионный п термоунругий эффекты. Рассеяние энергии колебаний, обусловленное этими процессами, зависит от частоты и почти не зависит от амплитуды колебаний. Многочисленные экспериментальные исследования показали, что внутреннее тренне при сравнительно больших напряжениях зависит от амплитуды. [c.104]

У рабочих лопаток на напряжении от центробежных сил накладываются знакопеременные напряжения изгиба. Вопросу нлняния степени асимметрии цикла на рассеяние энергии колебаний носвяш,еи ряд работ. Е, С. Сорокин [77] выполнил первое исследование в этой области. Основная идея заключалась в том, чтобы получить семейство зависимостей [c.107]

Для коротких лопаток скрепляющая связь часто ] рименяегся в виде ленточного бандажа, насаженного на шипы лопаток (рис. 62,0), В этом случае рассеяние энергии колебаний происходит в самом бандаже, в сочлененпп лопаток с бандажом, хвостовых соединениях, материале лопаток, в потоке. [c.123]

До настоящего времени ири разработке конструкций лопаток место установки скрепляющей проволоки диктуется соображениями, основанными на свойствах частотных характеристик пакетов [39]. Соответствующим расположением проволок можно ликвидировать внутри-накетные тангенциальные колебания, в той или иной степени воздействовать на частоту колебаний пакета. Поскольку для длинных лопаток основную роль в рассеянии энергии колебаний играют связи [24], рациональный выбор положения проволоки в пакете может существенно повысить его демпфирующую способность. [c.123]

Во ВТИ разработана методика определения места установки проволоки, при которой демпфирующая способность пакета лопаток максимальна. В основу теоретической части псследования положено, что рассеяние энергии колебаний в пакете зависит от напряжений при изгибе лопаток и проволоки. Это основывается на результатах многочисленных экспериментальных исследований. Поставленная задача может быть решена, если проследить за изменением напряжений в проволоке при се становке на различных уровнях для одних и тех же [c.123]

Выше было показано, что при прочих равных условиях демпфирующая способность пакетов лопаток находится в обратной зависимости от отношения жесткости связей к жесткости лонаток. Поэтому можно было ожидать, что при одинаковых наружных диаметрах связей рассеяние энергии колебаний пакетов с трубчатыми свя-140 [c.140]

Результаты исследования пятизубового елочного соединения лопаток первых ступеней газовой турбины приводятся в работе В. В. Матвеева [41]. Автор пришел к заключению, что рассеяние энергии колебаний ияти-зубового елочного замка повышается после наработки некоторого числа циклов (примерно ЫО ) он объясняет это износом первой пары зубцов, приводящим к их частичной разгрузке от растягивающего усилия. В работе [41] определено предельное значение отношения центробежной силы пера лопатки к амплитуде изгибающего момента в корневом сечения, определяющее границы работы елочного соединения. Им также установлено, что рассеяние энергии колебаний елочного замка увеличивается при следующих условиях [c.143]

Здесь мы рассмотрим лишь работу, выполненную во ВТИ. Как известно [28], для сравнительно длинных лопаток доля рассеянной энергии колебаний в скрепляющих связях и в хвостовом соединении составляет значительную величину. Однако демпфирование в этих элементах может, по-видимому, изменяться в процессе эксплуатации. Действительно, изменение вибрационных характеристик лопаток многих обследованных турбин указывает на то, что их собственные частоты колебаний с течением времени могут изменяться за счет плотности посадки и сочленений в скрепляющих связях. Последнее должно отразнт )СЯ на величине демпфирующей способности пакетов лопаток. В связи с этим автором настоящей работы было предпринято специальное исследование для выяснения того, как изменяется демпфирующая способность реальных пакетов лопаток турбин во время эксплуатации. В такой постановке рассматриваемая работа была выполнена впервые. [c.144]

В работе [13] с достаточным основанием было высказано предположение, что демпфирующая способность материала образцов (в частности, 2X13) при воздействии циклической нагрузки не изменяется. Поскольку для пакетов лопаток, кроме материала, рассеяние энергии колебаний происходит в заделке хвостовиков и в сочленении связей с лопатками, то возможное изменение демпфирующей способности пакетов обязано последним двум видам потерь. С другой стороны, как известно, при изменении плотности заделки хвостовиков и крепления связей изменяется частота колебаний пакетов лопаток. [c.145]

Как ранее отмечалось, рассеяние энергии колебаний возрастает с уменьшением отношения жесткостей связей и лопаток. Этим объясняется исиользование более гибкой связи в случае непри1 аянных проволок за счет разрезки последних пополам вдоль оси. Еще большей демпфирующей способностью обладают пакеты лопаток, связанные тросиками, что подтверждается экспериментальными исследованиями [66, 68], [c.168]

В части высокого давления турбин встречаются лопатки без скрепляющих связей. Демпфирование колебаний лопаточного аппарата в этом случае происходит в основном благодаря рассеянию энергии колебаний в материале лопаток и в хвостовом соединении (если не считать аэродинамического демпфиро1вания колебаний, которое обычно невелико). [c.29]

Исследование демпфирующей способности пакета коротких лопаток провел Хейгю Л. 53]. Автор пришел к заключению, что для таких пакетов основная доля рассеяния энергии колебаний падает на материал лопаток. [c.43]

Наибольщее значение рассеяния энергии колебаний имеет место в пакете с приклепанным ленточным бандажом. Это рассеяние происходит главным образом в месте сочленения бандажа и стержней. Присоединение одного ряда скрепляющих проволок при напряжениях в стержнях до 1 600 кГ1см снижает демпфирующую способность пакета, несмотря на то что присоединяемая проволока, как это видно из табл. 1, испытывает высокие напряжения. Объясняется это тем, что при постановке скрепляющей проволоки напряжения в ленточном бандаже, а значит, и его деформации уменьшаются. Вследствие этого уменьшается рассеяние энергии колебаний в сочленении ленточного бандажа со стержнями. Дальнейшее добавление скрепляющих проволок продолжает снижать напряжения в ленточном бандаже. Наихудший результат получается, если бандаж припаять к стержням. В этом случае ликвидируется относительное перемещение бандажа и стержней, являющееся источником интенсивного рассеяния энергии колебаний. Этот факт представляет интерес при настройке лопаток. Иногда применяют припайку ленточного бандажа к лопаткам. Это может уменьшить демпфирование при вибрациях до уровня, характерного для единичных лопаток. [c.53]

Выше была приведена работа Л. А. Гликмана и др. [Л. 6], в которой с достаточным основанием было высказано предположение, что демпфирующие свойства стали (в частности, 2X13) при воздействии циклической нагрузки не изменяются (независимо от числа циклов колебаний). Поскольку для пакетов лопаток, кроме материала, источниками рассеяния энергии колебаний являются заделка хвостовиков лопаток и крепления связей, то изменение демпфирующей способности пакетов обязано наличию указанных двух источников. С другой стороны, при изменении заделки хвостовиков и крепления связей изменяется частота колебаний пакетов лопаток. Поэтому должна существовать связь между декрементом колебаний пакетов и их частотами. Правда, на частоту колебаний пакетов может влиять такой фактор, как эрозийный износ лопаток, который не связан с величиной рассеяния энергии колебаний. Однако влияние этого фактора обычно мало по сравнению с влиянием других. Вместе с тем наличие этого фактора необходимо иметь в виду при установлении указанной связи. [c.70]

Те немногие исследовар.ия о влиянии форм колебаний на рассеяние энергии в металле, которые были проведены до настоящего времени, относились лишь к колебаниям при изгибе консольно зажатых стержней. Между тем, это лишь небольшая часть спектра частот колебаний, свойственная рабочим лопаткам. Повреждения лопаток происходят не только при рассмотренных формах. Поэтому большим пробелом является отсутствие сведений о влиянии других форм из всего многообразия спектра. [c.117]

Матвеев В. Б, К исследованию влияния конструктивных параметров елочного замкового соединения на демпфирование колебаний лопаток турбин. — В кн. Рассеяние энергии при колебаниях упругих систем. Труды научио-тс - и 1 Ч. совещания под ред. Г. С. Писаренко. Киев, АН УССР, 1963, с. 234 -241. [c.218]

М а т Б е е в В. В., К исследованию влияния конструктивных параметров елочного замкового соединения на демпфиравание колебаний лопаток турбин, Рассеяние энергии при колебаниях упругих систем . Труды научно-технического совещания, под ред. Г. С. Писаренко, Иэд-во АН УССР, Киев, 1963. [c.109]

Шемонаев А. С. Исследование возбудимости колебаний лопаток турбомашин.— В кн. Вопросы рассеяния энергии при колебаниях упругих систем. Киев Наукова думка, 1962, с. 201—217. [c.75]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...