Рис. 3. Напряжения в сечениях бандажированных лопаток:
а
и
б
— периферийные и корневые сечения
Напряжeнное состояние пера лопатки
зависит от величины пер-
воначального монтажного зазора
Δ
. Так, в более тонких периферий-
ных (подполочных) сечениях (см. рис. 3,
а
), где высока доля танген-
циальных напряжений, имеется более высокий уровень суммарных
напряжений при меньшем значении
Δ
, так как силы реакции
F
coupling
и крутящий момент
M
torsion
больше. Напротив, при большем значе-
нии зазора
Δ
корневые сечения (см. рис. 3,
б
) могут иметь большие
напряжения в основном из-за изгиба в случае, если газовые силы
неполностью компенсированы центробежными из-за каких-либо кон-
структивных особенностей, например внутренней полости системы
охлаждения.
При оценке влияния зазора
Δ
на напряжeнное состояние пера и
определении критического места необходимо учитывать распределе-
ние температуры в лопатке, а также результаты оценок малоцикловой
усталости и деформации ползучести.
Перемещения лопаток
однозначно больше при большем значе-
нии зазора
Δ
. При этом необходимо контролировать угол раскрутки
профиля (рис. 4,
а
) и уменьшение взаимного перекрытия контактных
поверхностей бандажных полок соседних лопаток (рис. 4,
б
).
В первом случае чрезмерно большой угол раскрутки портит аэро-
динамические параметры, что приводит обычно к дополнительному
увеличению статических и динамических напряжений. Во втором слу-
чае уменьшение площади контакта
S
cont
приводит к увеличению кон-
тактных напряжений
σ
cont
.
Собственные частоты колебаний
, характерные для изолирован-
ных лопаток, при сцеплении бандажных полок при
n
coupling
пере-
страиваются в связанные частоты колебаний бандажированного ко-
леса (рис. 5). При этом уровень переменных напряжений существен-
но снижается. Причeм это относится и к резонансным, и к фоновым
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 2 113
