Вибрационной установки

Профильная часть (перо) 3 лопатки ограничена сверху ленточным бандажом 4, служащим для соединения лопаток в пакет. Такое крепление способствует повышению частоты собственных колебаний и вибрационной прочности лопаток. Иногда бандаж применяют для уплотнения радиального зазора. Шип 5

Сварные двутавровые балки широко применяют в подкрановых балках, мостах и других строительных сооружениях, работающих в условиях циклических нагрузок, приводящих нередко к разрушениям. Основное внимание при испытании подкрановых балок уделяют изучению причин образования усталостных трещин в верхней зоне стенки под местной нагрузкой катков крана и разработке мероприятий, способствующих повышению вибрационной прочности стенки. При испытании мостовых балок определяют предел выносливости двутавра в зонах приварки поперечных ребер жесткости, угловых фасонок поперечных связей, поперечных стыковых швов горизонтальных поясных листов переменного сечения, а также изучают различные способы обработки сварных швов, сравнивают пределы выносливости балок из углеродистой и низколегированной стали.

Результаты сравнения вибрационной прочности различных сварных соединений приведены в табл. 8. Качество соединения определялось количеством циклов до разрушения [16].

перекрытые накладками, уступают по вибрационной прочности соединениям встык без накладок. Соединения с Беликовыми швами имеют меньшую вибрационную прочность, чем стыковые.

Зависимость вибрационной прочности от кристаллической структуры. Макроструктуры деформированного алюминиевого сплава делятся в соответствии со шкалой величины зерна на три группы: к первой относятся детали с равномерной мелкокристаллической структурой (фиг. 479, см. вклейку), ко вто-> рой — с равномерно крупнокристаллической структурой (фиг. 480, см. вклейку), встречающейся как исключение при определённых условиях, и к третьей — встречающиеся в производстве отдельные детали (лопасти) с резко выраженной неравномерной крупнокристаллической структурой (фиг. 481, см. вклейку). Данные вибрационных .испытаний лопастей из сплава Д-1 по трём группам и механические свойства образцов, полученные при статическом разрыве их на машине Гагарина, приведены в табл. 82.

Ст. 3 на выносливость можно принять равным ^вын=1 700 • 0,7« 1 200 кГ/см2. Поэтому при фактических напряжениях 33 кГ/см2 фундамент имеет более чем 30-кратный запас прочности. При измерениях амплитуда вибрации фундамента составила 35 мк. Если учесть, что амплитуда колебаний подшипников в условиях эксплуатации не может превосходить 100 мк и предположить, что вопреки всем правилам эксплуатации амплитуда колебаний подшипников будет 200 мк, то и в этом случае напряжения от динамических усилий не могут превзойти 33-200/35=190 кГ/см2, а запас вибрационной прочности в фундаменте и тогда будет шестикратным. При таком запасе прочности увеличивать расчетную нагрузку, вводя коэффициент усталости, нецелесообразно-Остановимся теперь на работе фундамента в условиях асимметричного цикла, т. е. при работе его в вертикальной плоскости.

В вышеприведенной работе показано, что наиболее опасным режимом для вибрационной прочности лолаток регулирующей ступени может оказаться режим при полностью открытых двух регулирующих клапанах и соответственно при наличии двух сегментов подвода рабочего тела. В рассматриваемой работе экспериментально показано, что время нагружения или разгружения рабочих лопаток составило от 1 /2 до 1 /4 их периода колебаний. Этот факт говорит о том, что случай прямоугольной нагрузки практически не реализуется.

Повышение вибрационной прочности обло-пачивания регулирующих ступеней, подверженных воздействию ударных изгибающих усилий, резко меняющихся из-за парциаль-ности ступени, достигается в турбинах ЛМЗ применением свариваемых попарно лопаток (фиг. 106, а и б) [98]. Лопатки выполняются заодно с бандажами. Под сварку они подаются

изменить конструкцию резино-металлических колец амортизаторов и звукоизолирующих муфт с целью повышения их вибрационной прочности;

Проблема вибрационной прочности конструкций требует проведения широких исследований явления усталости в условиях, близких к эксплуатационным, т. е. при нагрузках, являющихся случайными функциями времени. Такие исследования проводятся при эксплуатационных или стендовых испытаниях натурных конструкций. Наибольшее применение получили три типа стендов со случайным нагружением: гидравлические, электродинамические и механические.

Проблема обеспечения вибрационной прочности рабочих колес, которые являются наиболее напряженными элементами конструкции турбомашин, широко освещена в литературе. Вместе с тем она не теряет своей остроты. Это вызвано быстрым темпом развития конструкций, который сопровождается постоянным ростом интенсивности процессов, происходящих в них, при общем повышении требований к надежности и ресурсу. Время и средства, затрачиваемые на обеспечение надежности рабочих колес вновь создаваемых компрессоров и турбин, занимают значительное место в общем балансе времени и средств, идущих на их доводку и внедрение в эксплуатацию.

Вибрационный способ. Этот способ разработан Р. В. Кугелем [113]. Изнашивание образцов производится в процессе измельчения сухого абразивного материала в вибрационной установке (фиг. 28), при этом образцы подвергаются воздействию абразива и мелющих тел, находящихся в корпусе установки. Интенсивность воздействия (при данных свойствах абразива и мелющих тел) зависит от числа и амплитуды колебаний корпуса установки, а также от количества, прошедшего через установку абразива и степени его измельчения. Измельченный абразив подается из /бункера / дозатором 2 в корпус 3 вибрационной установки и под перегородкой 4 проходит в толщу мелющих тел. Переме-•ш-иваясь под действием колебаний корпуса и циркуляции всей массы загрузки вокруг центральной трубы, совершающей от 5 до 8 оборотов в минуту, абразив проходит вдоль корпуса и выходит из него в измельченном виде через патрубок 5. Для

Фиг. 28. Схема вибрационной установки (Р. В. Купель).

интенсивному перемешиванию образцов, тел качения и абразива вследствие колебаний корпуса вибрационной установки и циркуляции находящейся в нем загрузки.

Рис. 68. Схема вибрационной установки для очистки думпкаров

При работе по схеме а (рис. 1) измельчаемый абразив подается из бункера 1 дозатором 2 в корпус 3 вибрационной установки и проходит

При работе по схеме б (рис. 2) измельчаемый абразив, как и в первом случае, подается из бункера / дозатором 2 в корпус 3 вибрационной установки и проходит в толщу мелющих тел под перегородкой 4. Перемешиваясь под действием колебаний корпуса и циркуляции всей массы загрузки вокруг центральной трубы, абразив проходит вдоль корпуса и выходит из него в измельченном виде через патрубок 5.

а) обеспечиваются одинаковые условия изнашивания одновременно испытываемых образцов благодаря непрерывному интенсивному перемешиванию образцов, тел качения и абразива вследствие колебаний корпуса вибрационной установки и циркуляции находящейся в нем загрузки;

-б) формы, размеров, материала, твердости и количества мелющих тел в корпусе вибрационной установки;

Возможно, хотя и маловероятно, что единичные образцы в корпусе вибрационной установки некоторое время будут циркулировать по каким-то траекториям, способствующим ускоренному их износу. Например, образец, который трется о торец корпуса, может в этот период изнашиваться несколько быстрее, чем образец, который с торцем не соприкасается. Однако интенсивное перемешивание загрузки позволяет не опасаться, что такие периоды могут быть длительными и возможная для отдельного образца погрешность практически не отразится на средних результатах одновременных испытаний достаточного числа образцов.

Интенсивность изнашивания образцов я корпусе вибрационной установки может изменяться в широких пределах как путем применения разных моделей установок, так и путем изменения дебалансного момента вала вибратора в определенных для каждой модели пределах, допускаемых регулировкой положения дебалансов.

Частотные характеристики лопаток достаточно измерить при помощи, например, широко распространенной вибрационной установки ЦЛЭМ Мосэнерго ПВ-3. Принцип ее действия заключается в сравнении измеряемой частоты с известной частотой генератора при помощи катодного осциллографа. Диапазон изменения частот 40—10000 Гц. ЦЛЭМ Мосэнерго гарантирует погрешность измерений в пределах до 1%. Выходная мощность блока возбуждения составляет 40 В. Скелетная схема этой установки представлена на рис. 87. Непосредственная задача испытаний заключается в том, чтобы получить характеристику вибрационного состояния лопаточного аппарата. Однако для оценки надежности работы лопаток следует привлечь дополнительный материал, который будет изложен в следующей главе.