Полотно - покрывающий диск
Cтраница 1
Полотно покрывающего диска может привариваться к боковым кромкам точечной сваркой или припаиваться. [1]
Полотно покрывающего диска является конической оболочкой; рабочие лопатки, связывая его с более жестким основным диском, предотвращают изгиб полотна. Это обстоятельство позволяет при расчете покрывающего диска заменять коническую оболочку пластиной. Однако такая замена ( как это делается по элементарному методу), хотя и не приводит к значительной погрешности при определении напряжений в удаленных от наружного диаметра сечениях ( в частности, максимальных напряжений на расточке кольца рис. 1 6), но не дает возможности правильно оценить нагрузки, действующие на заклепки, лопатки и основной диск. На внутренней поверхности полотна в сечениях, прилегающих к рабочим лопаткам, эти напряжения складываются с напряжениями растяжения, что приводит к возникновению весьма больших статических напряжений в полотне вблизи заклепочных отверстий, являющихся сильными концентраторами напряжений. [2]
Жесткость полотна покрывающего диска увеличивается в значительно меньшей степени, так как заклепочные соединения не обеспечивают защемления в местах сопряжения лопаток и полотна покрывающего диска. [3]
Несимметричное расположение кольца уплотнения относительно полотна покрывающего диска приводит к неравномерному загружению кольца, так как кроме растяжения здесь наблюдается поворотная деформация последнего. Изгиб кольца обусловливает малое влияние его размеров на величину максимальных напряжений. На рис. 1 6 приведены эпюры напряжений в покрывающем диске, полученные расчетным путем с учетом дополнительного изгиба кольца; там же нанесены опытные данные. [4]
Опыт показал, что следует избегать выполнения наружного полотна покрывающего диска с постоянной толщиной; даже небольшая конусность резко повышает жесткость и снижает динамические напряжения. [5]
Отстройка от резонанса в концевой ступени с бездиффузорной улиткой достигалась путем увеличения толщины полотна покрывающего диска на внешней окружности и увеличения числа рабочих лопаток: и то и другое приводит к увеличению собственных частот. При увеличении толщины полотна удается также повысить толщину острой кромки раззен-кованного отверстия, снизить концентрацию напряжений и тем самым повысить усталостную прочность конструкции. [6]
Существенное уменьшение динамических напряжений в покрывающем диске и лопатках достигается за счет увеличения толщины полотна покрывающего диска. [7]
 |
Обрыв периферийной части лопатки на рабочем колесе II ступени компрессора.| Обрыв лопатки со стороны всасывания на рабочем колесе IV ступени компрессора. [8] |
Наиболее уязвимые заклепки расположены на периферии колеса со стороны покрывающего диска и в месте сопряжения двух участков полотна покрывающего диска. [9]
Жесткость полотна покрывающего диска увеличивается в значительно меньшей степени, так как заклепочные соединения не обеспечивают защемления в местах сопряжения лопаток и полотна покрывающего диска. [10]
Эти колеса, помимо аэродинамических преимуществ, имеют улучшенные прочностные свойства, так как уменьшается шаг решетки на периферии, повышается собственная частота колебаний полотна покрывающего диска. Из прочностных соображений в ряде случаев целесообразно применение двухъярусных решеток и в насосных колесах. [11]
Когда колесо пробегает неравномерное поле давлений, то за каждый оборот напряжения циклически изменяются. В результате действия циклических нагрузок возникают местные вынужденные колебания, приводящие к усталостному разрушению полотна покрывающего диска. Кроме того, в покрывающем диске ( в местах сверловки отверстий под заклепки) возникают местные концентрации напряжений. [12]
Долгое время считалось, что центробежное колесо представляет весьма жесткую конструкцию, прочность которой определяется только статическими напряжениями от центробежных сил собственной массы. Однако опыт эксплуатации отечественных и зарубежных машин показывает, что имеется ряд случаев вибрационных поломок наружной части полотна покрывающих дисков. [13]
При одних и тех же толщинах конечных участков собственные частоты колебаний периферийных сечений основного диска существенно выше, чем у покрывающего диска. Выше указывалось, что на роторах первоначальной конструкции систематически возникали поломки, вызванные главным образом динамическими напряжениями. На основании проведенных прочностных исследований внесен ряд конструктивных изменений, резко увеличивших динамическую прочность ротора. Увеличена толщина полотна покрывающего диска, что привело не только к увеличению жесткости, но и к снижению концентрации напряжений. [14]
Уровень динамических напряжений при увеличении г несколько снижается за счет увеличения упругих элементов, воспринимающих колебательную энергию. Вырезы на покрывающем диске, столь эффективные для колес с фрезерованными лопатками, оказывают даже отрицательное влияние на динамическую прочность колес со штампованными лопатками. В этом случае вырезы не изменяют резонансные частоты, а ослабляют покрывающий диск за счет существенной перегрузки сечений, прилегающих ко второй заклепке. Увеличение толщины полотна покрывающего диска не приводит к существенному увеличению собственных частот, однако способствует снижению уровня динамических напряжений в полотне покрывающего диска. [15]
Страницы: 1 2