коливань різко зростає, що може призвести до руйнування лопатки. Небезпечних резонансних коливань можна уникнути шляхом зміни частоти власних коливань лопаток або частоти і величини збудливою сили. p align="justify"> Коливання лопаток можуть бути изгибная, крутильними, складними (гнучко-крутильними) і високочастотними пластинковими.
Особливо легко збуджуються коливання по основної (першої) изгибной формі. Нерідко виникають коливання по другій або третій изгибной, першою або другою крутильної формам. p align="justify"> Метою даного розрахунку є визначення частоти власних згинальних коливань робочої лопатки першого ступеня компресора за першою формою, побудова частотної діаграми і знаходження резонансних режимів роботи двигуна.
Для визначення частоти власних згинальних коливань лопаток за першою формою скористаємося енергетичним методом Релея, який заснований на законі збереження енергії вільно коливається пружної системи. Згідно з цим законом для вільних коливань пружної системи без урахування сил опору сума кінетичної і потенційної енергій зберігається весь час незмінною. Суть методу полягає в тому, що обчислюються максимальні значення потенційної енергії лопатки в її крайньому положенні, а кінетичної енергії в середньому. p align="justify"> Обертання лопатки спільно з диском, на якому вона закріплена, впливає на її коливання, так як відцентрова сила прагне повернути коливається лопатку в положення рівноваги. Дія відцентрової сили лопатки призводить до того ж результату, що і збільшення жорсткості, тому частота власних коливань обертової лопатки (динамічна частота) підвищується з збільшенням частоти обертання ротора. p align="justify"> Динамічну частоту власних згинальних коливань обертової лопатки визначаємо за формулою:
,
де - власна частота лопатки; - частота обертання ротора, об/c; - коефіцієнт пропорційності, що залежить від геометрії лопатки і форми пружної лінії.
Визначивши коефіцієнт і задавшись кількома значеннями частот у діапазоні робочих частот обертання двигуна, знаходимо відповідні величини динамічних частот власних коливань лопатки і будуємо залежність
.
Побудова частотної діаграми.
Для побудови частотної діаграми необхідно нанести на графік діапазон робочих частот обертання двигуна від оборотів малого газу до максимальних обертів. За частоту обертання ротора на режимі малого газу приймаємо для ТРДД
.
Для визначення резонансних режимів роботи двигуна з урахуванням прийнятого масштабу нанести на графік пучок прямих ліній, що виходять з початку координат, які представляють собою частоти коливання гармонік збуджуючих сил, описуваних рівнянням
,
де - порядок гармонік збуджуючих сил; на графіку він дорівнює тангенсу кута нахилу прямої. Для проектованого двигуна = 22 - кількість стійок; = 36 - число лопаток направляючого апарату. p> Точки перетину променів з кр...
