Нагружение - лопасть
Cтраница 1
Нагружение лопастей в полете связано с час тотой вынужденных колебаний, которая определя - ется частотой вращения лопасти и соответствует основной частоте единичных циклов накопления1 повреждений. [1]
 |
Схема нагружения лопастей воздушных винтов и лопаток компрессоров и турбин двигателей. [2] |
Условия нагружения лопастей и лопаток двигателя аналогичны, и с этой точки зрения накопление ими повреждений за полет может быть рассмотрено аналогичным образом. Вместе с тем лопасти испытывают суммарно настолько интенсивное нагруже-ние при обтекании воздушного потока, что с течением времени в них могут возникать и развиваться усталостные трещины. [3]
От этапа нагружения лопасти перед заходом на посадку и следующим этапом нагружения на взлетном режиме в изломе формируется группа усталостных макролиний. Далее в период установившегося полета происходит продвижение трещины с формированием гладкой зоны излома. Появление большего числа макролиний на этапе ускоренного и нестабильного роста трещины может быть объяснено возрастанием чувствительности материала к тем циклам нагружения, которые на этапе стабильного роста трещины не приводили к формированию усталостных макролиний. Помимо того, в период нестабильного роста трещины возможно чередование этапов дискретного статического проскальзывания усталостной трещины и последующего ее подрастания по механизму ускоренного усталостного разрушения. В последнем случае на изломе формируются небольшие по протяженности зоны с разной шероховатостью, между которыми имеется четкая макроскопическая граница, отвечающая смене механизма роста трещины. [4]
Условия нагружения радиально-осевого рабочего колеса существенно отличаются от нагружения лопастей поворотно-лопастных турбин. В связи с этим рассмотрим нагруженность лопастей радиально-осевых и поворотно-лопастных турбин. [5]
Указанные результаты фрактографического анализа свидетельствуют о следующей закономерности нагружения лопасти в эксплуатации. В полете вертолета имеют место режимы нагружения с резким возрастанием уровня нагрузки, при которых происходит наибольшее повреждение материала. Далее имеет место некоторое снижение нагружения лопасти, и распространения трещины после этого в течение некоторого периода времени не происходит. [6]
Этот факт может отражать не только эффекты взаимодействия нагрузок, но и отражать различия в продолжительности самих полетов и соответственно длительности нагружения лопасти по этапам полета. [8]
Если трещина полностью раскрыта и стравливание давления из полости лонжерона произошло ( поступил сигнал от датчика-сигнализатора), то при переходе к этапу нестабильного развития трещины в лонжероне имеет место запас в несколько минут нагружения лопасти, когда ее разрушения в полете может не произойти. Если это разрушение спустя несколько минут после начала полета ( например, 6 мин) наступает, то это однозначно указывает на достижение предельных размеров трещины перед последним полетом и ее максимально возможного раскрытия, когда стравливание давления из полости лонжерона происходит очень быстро, что обеспечивает быстрое срабатывание сигнализатора. На это указывает, в первую очередь, оценка скорости роста трещины - 1 5 10 - 5 м / цикл, соответствующая быстрому, нестабильному процессу разрушения, когда раскрытие трещины максимально даже для финальной части стадии стабильного роста трещины, а тем более при переходе к ускоренному, нестабильному росту трещины. [10]
В начальной стадии увеличения частоты вращения отмечается некоторая разгрузка лопастной системы и механизма ее разворота - всплытие, а при 50 - 70 % от номинальной скорости ( соответственно для насосов ОП10 и ОП11) наблюдается скачкообразное нагружение лопастей и быстрое ( за 1 5 - 3 5 с) достижение максимальных усилий к моменту синхронизации. [11]
Лопасти в эксплуатации имеют сложный вид блока циклического нагружения за полет. Однако обращает на себя внимание принципиальное различие в динамике нагружения лопасти по числу оборотов по рассматриваемым этапам полета. Все этапы нагружения могут быть сведены к двум периодам: лопасть вращается со скоростью со 1245 об / мин и скоростью в 4 раза большей. Нет сомнений, что при смене уровня оборотов вала ( переход с большей на меньший уровень статической нагрузки) можно рассматривать нагружение лопасти по аналогии с двухступенчатым нагружением образцов, когда имеют место два уровня среднего напряжения со сравнительно близкими величинами переменных нагрузок. Большая величина среднего напряжения отвечает за продвижение трещины, а меньшая величина связана с остановкой или незначительным ( по сравнению с первым уровнем нагружения) продвижением трещины. [12]
Внешнее воздействие на лопасть от полета к полету является весьма регулярным. Поэтому рост трещин в разных сечениях может быть рассмотрен от статистически однотипного нагружения лопасти. [14]
Указанные результаты фрактографического анализа свидетельствуют о следующей закономерности нагружения лопасти в эксплуатации. В полете вертолета имеют место режимы нагружения с резким возрастанием уровня нагрузки, при которых происходит наибольшее повреждение материала. Далее имеет место некоторое снижение нагружения лопасти, и распространения трещины после этого в течение некоторого периода времени не происходит. [15]
Страницы: 1 2