Расчет динамической частоты первой формы изгибных колебаний лопатки турбины высокого давления
Страница 1

Инфо » Турбина турбореактивного двухконтурного двигателя на базе РД-33 » Расчет динамической частоты первой формы изгибных колебаний лопатки турбины высокого давления

Цель расчета – определение частоты собственных колебаний рабочей лопатки ТВД, и анализ частотной диаграммы для проверки отсутствия резонансных режимов в рабочей области частот вращения ротора.

Расчет динамической частоты первой формы изгибных колебаний лопатки будем проводить с помощью методики указанной в пособии [6].

Для определения частоты собственных колебаний используют энергетический метод Релея, который основан на законе сохранения энергии совбодноколеблющейся упругой системы. Сущность метода состоит в том, что вычисляются максимальные значения потенциальной энергии лопатки в ее крайнем положении, а кинетической энергии – в среднем. Приравнивая эти энергии, получают формулу для определения частоты.

где Е, с – модуль упругости и плотность материала;

F, I – площадь и момент инерции сечения лопатки при изгибе ее в плоскости наименьшей жесткости;

щ – угловая скорость вращения;

Vп – объем бандажной полки;

Rп - расстояние от центра тяжести полки до оси вращения рабочего колеса;

Xп – расстояние от центра тяжести полки до корневого сечения;

l – длина лопатки;

Rк – расстояние от центра тяжести корневого сечения пера лопатки до оси вращения рабочего колеса;

Х – текущее значение координаты;

у0 – функция прогиба лопатки при колебаниях, у0=схq;

с – может быть назначен любым;

q – показатель степени, выбираемый из условия получения минимального значения частоты первой формы колебания лопатки.

Тогда частота собственных колебаний будет рассчитывается по формуле:

.

Динамическая частота собственных колебаний с учетом температуры определяется по формуле:

,

где n – частота вращения ротора, об/с;

Е0, ЕТ – модули упругости материала лопатки при нормальной и рабочей температуре;

В – коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрии лопатки.

Исходные данные:

- материал лопатки ЖС6-К;

- плотность материала;

- объем бандажной полки Vп=0 кг/м3;

- расстояние от ц.т. бандажной полки до оси вращения м;

- расстояние от ц.т. бандажной полки до корневого сечения lб=0,0675м;

- радиус корневого сечения;

- длина лопатким;

- площади сечения пера лопатки

, ,

;

- минимальные моменты инерции сечения пера

, ,;

- максимальное число оборотов в секунду

об/с.

Определение температуры лопатки и модуля упругости:

Температуру охлаждаемой лопатки принимаем tл max=934 0C. Температуру на разных режимах определим по формуле:

tл= tл max· ;

- определим из рисунка 2.11.

Рисунок 2.11 – Зависимость температуры от оборотов двигателя

Таблица 2.5 – Изменения температуры и модуля упругости

tл, 0С

Е*105, МПа

0

----

---

2

0,1

0,528

493,15

1,7

0,2

0,657

613,64

1,65

0,3

0,7

653,8

1,55

0,4

0,686

640,72

1,59

0,5

0,671

626,71

1,6

0,6

0,679

634,19

1,58

0,7

0,707

660,34

1,56

0,8

0,757

707,04

1,48

0,9

0,843

787,36

1,38

1

1

934

1,3

Страницы: 1 2

Расчет максимальной пропускной способности участка Е-К
Определяем труднейший перегон с наибольшим временем хода пар поездов: Время хода на переходах: Е-п: 18 + 19 = 37 мин; п-р: 20 + 19 = 39 мин; р-с: 19 + 21 = 40 мин; с-т: 24 + 25 = 49 мин; т-ш: 20 + 18 = 38 мин; ш-щ: 21 + 20 = 41 мин; щ-К: 19 + 17 = 36 мин. Наибольшее время хода пар поездов на перего ...

Максимальный продольный уклон
Для расчета максимального продольного уклона принят автомобиль ЗИЛ-130, который рекомендуется в качестве эталонного транспортного средства для оценки проектных решений при проектировании автомобильных дорог. Принимая скорость движения автомобиля по дороге постоянной, из уравнения движения автомобил ...

Расчет суточных порожних вагонопотоков и их распределение по грузовым пунктам
С целью эффективного использования подвижного состава на станции погрузки грузы, отправляемые со станции и железнодорожных путей необщего пользования, в первую очередь, обеспечивается вагонами освобождаемыми после выгрузки, прибывших грузов. Распределение порожних вагонов под погрузку должно произв ...