Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Колебания лопаток при воздействии возмущающих сил

Читайте также:
  1. Автоколебания лопаток турбомашин
  2. Все сущее находится в состоянии вибрации (колебания), а значит, все сущее рождает звук.
  3. Гармонические колебания . Амплитуда , круговая частота . Фаза гармонических колебаний. Векторные диаграммы . Комплексная форма представления колебаний .Сложение колебаний
  4. Демпфирование колебаний лопаток
  5. Есть только ВЕЧНЫЕ КОЛЕБАНИЯ МАЯТНИКА...
  6. Косвенные факты о воздействии НЛО на время

 

Все рассмотренные источники возмущающих сил вызывают вынуж-денные колебания рабочих лопаток, при воздействии возмущающих сил проявляются динамические свойства лопаток (и их пакетов) как колеба-тельной системы. Если частота возмущающей силы совпадает с одной из собственных частот лопатки (или пакета), то выполняется условие возни-кновения резонанса: fв = fm , или кn = fm (поскольку fв= кn)

где fв – частота возмущающей силы; fm - любая частота собственных коле-баний лопатки, пакета лопаток или венца рабочих лопаток; к – кратность возмущающей силы; n – частота вращения ротора.

Как отмечалось в разд. 2.1.3 собственная частота колебаний лопаток на вращающемся роторе оказывается больше, чем на невращающемся. Поэтому, для возникновения резонанса необходимо совпадение какой-либо из динамических собственных частот колебаний лопатки с частотой

какой-либо гармоники возмущающих сил. В связи с этим невозможны резонансные колебания от возмущающих сил кратности k = 1. Действительно, для резонанса необходимо выполнение условия

 

или

 

Разделим последнее выражение на n и для к = 1 получим условие резо-нанса в виде

 

, но величина , тогда ,

т.е. условие резонанса не выполняется по причине ужесточающего дейст-вия центробежной силы, которое приводит к увеличению собственной частоты колебаний лопатки при увеличении частоты вращения ротора.

Таким образом, необходимое для резонанса совпадение частоты возмуща-ющей силы и частоты собственных колебаний лопатки не будет достигну-то, что, однако, не исключает околорезонансных колебаний.

Рассмотрим зависимость амплитуды вынужденных колебаний в зави-симости от частоты возмущающей силы на примере колебаний одиночной лопатки со свободной вершиной (см. рис. 2.9).

Рис. 2.9. Амплитудно-частотная зависимость и формы колебаний

лопатки без связей.

 

На лопатку воздействует поперечная переменная сила, изменяющаяся по гармоническому закону с возможностью изменения её частоты

 

,

 

где Р0 – амплитуда возмущающей силы; fв – переменная частота воздей-ствия возмущающей силы; t – её период.

С изменением частоты fв лопатка совершает вынужденные колебания с этой частотой, при этом амплитуда колебаний лопатки также существен-но изменяется. При некоторых значениях частот возмущений fв = f1, f2, f3 ...

амплитуда достигает максимумов со значениями А1, А2, А3, …; лопатка в

этих условиях находится в состоянии резонанса. Между максимумами ам-

плитуды колебаний минимальны; лопатка в этих условиях находится в состоянии антирезонанса.

Частоты f1, f2, f3, … при которых амплитуды колебаний достигают мак-симальных значений А1, А2, А3, … являются собственными частотами колебаний лопатки.

Как отмечалось в разд. 2.1.1 и 2.1.2, с каждой собственной частотой связана своя форма колебаний. Для примера показанного на рис.2.9 при увеличении частоты возмущений лопатка проходит ряд резонансных сос-

тояний с частотами f1, f2, f3, …, которым соответствуют одно-, двух-, трёх-

узловые и т.д. формы колебаний, изображённые на рис.2.9. Знание главных форм колебаний необходимо для определения опасных зон лопатки и ди-

намических напряжений в них. На стадии проектирования лопаточного ап-парата в конструкторских бюро широко используется математическое моделирование – расчётные методы определения собственных частот и главных форм колебаний лопаток и их пакетов. Широкое распространение имеет метод конечных элементов (МКЭ) и основанные на нём програм-мные комплексы.

На следующей стадии, как правило, создаётся пакет лопаток с натур-ными размерами, экспериментально исследуются собственные частоты и соответствующие им формы колебаний, проверяются результаты расчётов.

 

2.3.3. Обеспечение вибрационной надёжности рабочих лопаток

 


Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 100 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Введение | Статическая прочность рабочих лопаток | Напряжения в лопатках при воздействии центробежных сил | Разгрузка лопаток от воздействия центробежных сил | Схема нагружения лопатки изгибающими усилиями | Определение изгибных напряжений | ПРИМЕР РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ РАБОЧИХ ЛОПАТОК | Уравнения движения лопатки | Колебаний лопатки | Собственные колебания пакетов лопаток |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Возмущающие силы в ступени турбомашины| Демпфирование колебаний лопаток

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.007 сек.)