葉片振動

腐蝕系數(shù)，KZ為表面系數(shù)，Kd為尺寸系數(shù)，這些是對耐振強(qiáng)度的修正系數(shù);K3為有效應(yīng)力集中系數(shù)，K.為通道系數(shù)，K。為流場不均勻系數(shù)，K，為成組形響系數(shù)，這些是對蒸汽彎應(yīng)力的修正系數(shù)。設(shè)計(jì)開發(fā)了適應(yīng)高速實(shí)時監(jiān)測要求的全光纖葉端定時傳感器，所研制的葉端定時傳感器具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、頻寬優(yōu)于100MHz，測量距離達(dá)到0。100200即0月傭日閱日加700翻〕200100。節(jié)雜振動而難以分開，按其各種振型固有振動頻率從低到離依次排列稱為一階、二階、三階、……振型。對整圈連接葉片組也與葉輪振動一樣，存在一系列不同節(jié)徑數(shù)m的振型，全周共有Zm只葉片不參與振動，其余葉片在節(jié)徑兩側(cè)振動，相位相反。其頻譜和振型比其他型式葉片組的復(fù)雜。葉片和葉片組的振型很多，在設(shè)計(jì)時不必對所有的振型加以校核。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，只有A。、B。、zA。、A、型是危險的，一般情況下，都必須調(diào)開共振，只有當(dāng)葉片的蒸汽彎應(yīng)力較小時才允許在共振下運(yùn)行。靜級率和動頗率分別指葉片在靜止和運(yùn)行狀態(tài)時的固有振動頻率。

葉片是葉輪機(jī)械的關(guān)鍵零部件,其工作環(huán)境惡劣,同時受高離心力、穩(wěn)定氣流力和交變氣流激振力的作用,是故障多發(fā)件。葉片失效原因主要有機(jī)械損傷、高溫?fù)p傷、高溫暴露、蠕變失效、疲勞失效和腐蝕。其中疲勞失效是重要的一個原因,它往往導(dǎo)致葉片斷裂。研究葉片的減振方法有較大的工程意義。目前已有一些較成熟的減振技術(shù),如干摩擦阻尼和蜂窩密封減振,前者通過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到減振的目的，后者則能加劇氣流擾動,提高氣流的能量耗散,減小氣流激振。這些方法雖有明顯的減振作用,但效果有限,且其結(jié)構(gòu)固定,無法實(shí)現(xiàn)參數(shù)的調(diào)整。另外,有學(xué)者研究應(yīng)用反旋流措施來提高轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性，通過向密封間隙噴入逆向氣流來減小密封間隙內(nèi)的旋流。非接觸葉片振動測量產(chǎn)品和技術(shù)目前已被廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)、壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、直升機(jī)、汽輪機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械的試驗(yàn)研究、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷和健康管理。反旋流只有在合適的流速和流量下才能起到抑振的作用,否則就會導(dǎo)致振動失穩(wěn),且反旋流結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計(jì)時計(jì)算困難,因此其工程應(yīng)用并不多。本文研究的吸氣方法從新的角度來改善葉頂間隙的氣流特性,較反旋流技術(shù)有較大的優(yōu)勢。

振動的葉片對刀具切削刃施加了巨大的應(yīng)變，造成裂紋，并且隨機(jī)械和熱應(yīng)力而增加。制造整體葉盤所必需的組件成本在3.3萬~8萬美元之間，而且刀具因磨損和裂紋需不斷更換。通常，在切削僅4米的材料就需要換刀。夾緊系統(tǒng)的初始實(shí)驗(yàn)表明刀具使用時間可以增加2~3倍。夾緊系統(tǒng)終結(jié)葉片振動削減了制造成本，大約每個整體葉盤5500美元。在修理中，葉片不能從材料中一件一件銑削出來，因?yàn)樗腥~片都已經(jīng)在那里。因此，如果它們的刃出現(xiàn)了磨損，制造商使用激光金屬沉積重新熔覆材料，之后銑削成想要的外形。工人可以嘗試使用夾緊器或橡膠將葉片夾持到位，但是不太可能很好地再調(diào)準(zhǔn)好它們。因此，工件之后必須重新測量，而且十分費(fèi)時，夾緊系統(tǒng)就可以起到幫助。夾緊系統(tǒng)將葉片夾持在一個固定位置，可以解決這個挑戰(zhàn)。葉片團(tuán)有繃率計(jì)算上面討論了葉片的激振力頻率和葉片振動的危險振型。葉片幾秒種就被固定在位置上，能夠立即進(jìn)行加工。該工藝與新整體葉盤工藝稍有不同，因?yàn)閵A緊系統(tǒng)的元件排列在一個圓圈上，同時夾持所有葉片。它不會改變整體葉盤的幾何外形，哪怕一微米也不會。