Колебания пакетов лопаток.
Экспериментально частоты лопаток в пакете определяют на облопаченном диске. Если с помощью вибратора постепенно повышать частоту вынужденных колебаний пакета, тот (как и для единичной лопатки) может воспроизвести различные формы колебаний.
Низшая частота, при которой появляется резонанс, близка к частоте собственных колебаний первого тона единичной лопатки. Форма этих колебаний показана на рис. а и обозначается – А0.
А0 А1
а) в)
В0
В1
б) г)
Все лопатки пакета колеблются в одной фазе, с приблизительно одинаковым прогибом, таким же как у единичной лопатки.
Т.к. жесткость бандажа увеличивает частоту пакета, а его масса уменьшает эту частоту, то частоты пакета и единичной лопатки оказываются одного порядка.
Количество лопаток в пакете 6 и выше не влияет на частоту.
С повышением частоты возбуждающих колебаний можно наблюдать следующий тип колебаний рабочей лопатки (рис. б). Вершины лопаток почти или совсем неподвижны и отдельные лопатки пакета колеблются различным образом. Такие колебания называют колебаниями типа В0. В случае нечетного числа лопаток - средняя остается неподвижной.
Частота колебаний этого тона близка к собственной частоте колебаний первого тона единичной лопатки с зажатым хвостовиком и опертой у головки.
Дальнейшее увеличение частоты возмущений силы вызовет появление колебаний типа А1 (рис. в), частота которых приблизительно соответствует собственной частоте колебаний второго тона единичной лопатки.
Следующий тип колебаний – В1 (рис. 2) характеризуется неподвижными вершинами , различными кривыми прогибов лопаток (как В0) и одной узловой точкой в средней части лопаток. Частота колебаний приблизительно соответствует частоте колебаний второго тона единичной лопатки опертой у головки.
При наличии скрепляющей проволоки в средней части лопаток пакета колебания типа В0 невозможны, а частота колебаний типа А0 увеличивается. Обычно считают опасными три типа колебаний: это А0, В0, А1.
Частота собственных изгибных колебаний пакета лопаток постоянного профиля для первого тона колебаний (типа А0) определяется по формуле аналогичной для 1-го тона единичной лопатки.
, ,
где fб – частота пакета лопаток (связанного бандажа),
f – частота первого тона единичной лопатки.
φ
Кб – коэффициент
7 νб=0 жесткости
0,1
6 А1
0,3 mб–масса бандажа
5 0,1 на одну лопатку
В0 ml – масса лопатки
νб=0
1 0,3
А0
0 Кσ
0,4 0,8 1,2 1,6 2,0