Рассеяние энергии колебаний турбинных лопаток

Результаты исследований демпфирующих свойств шарнирных соединений рабочих лопаток компрессора из титановых сплавов турбореактивного двигателя АИ-25, проведенных при различных температурах в широком интервале изгибных напряжений (о = 2,5 — т — 20 кГ/мм2), растягивающих усилий, имитирующих действие центробежной силы (Р = 250 — г — 3000 кГ) и осевого усилия (Р = 0 — 100 кГ), имитирующего прижатие проушины хвостовика к выступам диска за счет разности давления рабочего тела. Эти данные свидетельствуют о существенном повышении декремента с увеличением температуры и давления прижатия торцовой стенки проушины и снижении его с увеличением изгибных напряжений. При этом декремент, по сути, целиком определяется потерями на трение боковой части проушины, зависящими от усилия прижатия проушины. По-видимому, для шарнирного соединения можно говорить о существовании оптимальной силы прижатия, обеспечивающей максимальное демпфирование колебаний. Однако, учитывая зависимость декремента также от изгибных напряжений в лопатке, оказалось целесообразным оптимальное значение декремента колебаний оценивать по некоторому параметру к =М/Мтр (М-амплитудное значение изгибающего момента; Мтр — момент трения в шарнире).

Для сравнения демпфирующей способности различного типа конструкций замковых приведены графики зависимости декремента колебаний от растягивающих напряжений ар при заданной амплитуде максимальных напряжений изгиба, полученные на моделях с различного типа хвостовыми соединениями. Из графиков видно, что весьма значительный декремент колебаний может быть достигнут при шарнирном хвостовике в случае обеспечения стабильного прижатия торцов шарнира. Это может быть достигнуто применением одной из конструкций по схеме.