Лабораторная работа №1

Тема: Определение частоты собственных колебаний лопаток турбомашин

Цель: Изучение методов экспериментального определения частоты свободных колебаний лопаток турблмашин.

Сравнение значений частот, полученных расчётом и экспериментально

Схема и описание установки

Используется перенсная вибрационная установка типа ПВ-3, применяемая для определения частоты колебаний лопаток турбин на электростанциях. Установка (рис. 1) состоит из пьезоэлектрического щупа 1, измерительного блока, в котором смонтирован усилитель 2, катодный осцилограф 3, генератор звуковой частоты 4, а также частотометр 5.

Последовательность проведения работы

В данной работе необходимо определить первую собственую частоту колебаний круглого стержня и лопатки постоянного сечения.

Перед выполнением работы производится обмер предназначенных для исследования стержня и лопатки, по результатам которого определяются высота от вершины до основания, а также площадь и момент инерции поперечного сечения (с этой целью удобно сделать отпечаток профиля лопатки).

Находится теоретическая частота формы собственных колебаний:

= •

Где l - высота лопатки, см;

F, J – площадь и момент инерции сечения, см² и см⁴;

Е, – модуль упругости и удельный вес материала, даН/см² и даН/см³;

g – ускорение силы тяжести, см/с².

После ознакомления и подготовки установки к работе замеряется частота колебаний стержня. Сопоставление замеренного и подсчитанного значений позволяет оценить погрешность, возникающую вследствии недостаточно жёсткого закрепления испытуемой детали в зажиме. Затем производится экспериментальное определение частоты колебаний лопатки и оценивается относительная погрешность.

Справочные данные к выполнению лабораторной работы

1. Геометрические характеристики сечений лопаток

Центр тяжести сечения лопатки может быть определён двухкратным подвешиванием вырезанного из плотной бумаги профиля лопатки, построенного в увелчинном масштабе.

Направление оси минимальной жёсткости принимается параллельно прямой, проходящей через кромеи лопатки.

Минимальный момент инерции сечения лопатки определяется с помощью равномерной сетки (рис.2), нанесённой на профиль.

В случае лопаток газовых турбин и компрессоров могут быть применены следующие приближённые соотношения (в частности, для проверки правильности результатов, полученных методом сеток):

Здесь l, ,h – размеры профиля: соответственно хорда, максимальная толщина и высота подъёма средней линии (рис.3).

Дата добавления: 2015-08-21