СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ АМПЛИТУД КОЛЕБАНИЙ ПОЛЫХ ЛОПАСТЕЙ Советский патент 1970 года по МПК F04D29/38 

Изобретение относится к области демпфирования полых лопастей вентиляторов, преимущественно для транспортного машиностроения.

Известны способы уменьшения амплитуд колебаний полых лопастей паровых (газовых) турбин и вентиляторов путем изменения жесткости их при помощи Проволочных, трубчатых или иных каркасных элементов. Чаще всего в транспортном машиностроении применяют лопасти вентиляторов с постоянным углом крутки, имеющие постоянную ширину и изготовленные из листового материала. По условиям габаритных ограничений вентиляторы выполняются с очень коротким диффузором, что обуславливает неравномерность воздушного лотока и как следствие интенсивные колебания лопастей. При резонансе колебания лопастей вызывают наибольшие динамические напряжения вблизи корневого сечения, что приводит к появлению усталостных трещин и поломке лопастей. Величина динамических напряжений пропорциональна амплитуде колебания конца лопасти.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что внутренние полости заполняют смачивающей негигроскопичной жидкостью.

Такой способ позволяет повысить надежность демпфирования колебаний и уменьщить влия-ние внешних условий.

Для уменьшения количества н влияния на коррозию применяют жидкости, химически неактивные с материалом лопасти, например масло «РМ, у .которых произведение коэффициента вязкости на плотность имеет максимальное значение.

Температура затвердевания жидкостей меньше минимальной температуры эксплуатируемого воздуха.

Сущность описываемого способа заключается в следующем.

Под действием центробежных сил (при работе вентллятора) жидкость 1приж;имается к тыльной стороне торцовой накладки лопасти.

При колебаниях лопасти наибольшие перемещения получает торец лопасти. Благодаря наличию вязкой жидкости колебательное движение торцовой накладки передается самой жидкости и таким обргзом амплитуда колебаний

лопасти уменьшается за счет рассеивания энергии в жидкости. Из-за смачиваемости граничный с торцовой накладкой слой вязкой жидкости перемещается совместно с накладкой со скоростью по отношению к торцу лопасти, равной нулю, а каждый последующий слой жидкости - с несколько меньшей скоростью.

Для жидкости в зависимости от ее нлотности и вязкости существует граничная

демпфирования .колебаний лопасти объем заполияющей ло-пасти жидкости ограничен из этого условия.

Для эффективного демифирования вязкой жидкостью колебаний лошасти полости ее достаточно заполнить только объемом V жидкости, равным

1/f

У 2,65

где 5 - площадь осредненного поперечного

сечения плотности, V - коэффициент кинематической вязкости, м /сек;

f - частота собственных колебаний, сек. Определяемая за один период колебания работа трения зависит от параметров колебаний, свойств жидкости и площади поперечного сечения полости.

A 40,lSxlfY,

где л;о- - амплитуда колебаний торца лопасти, м; ц - коэффициент вязкости жндкости,

кг. сек

м

р - плотность жидкости, кг.

Таки.м образом, предолженный способ демпфирования является эффективным при высоких частотах.

Предмет изобретения

1.Способ уменьшения амплитуд колебаний полых лопастей, преимущественно осевых вептиляторов, выполненных из листового материала, отличающийся, тем, что, с целью повыщения надежности демпфирования колебаний и уменьщения влияния внещних условий, внутреиние полости заполняют смачивающей негигроскопичной жидкостью.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьщения количества и влияния па коррозию, применяют жидкости, химически

неактивные с материалом лопасти, например масло «РМ, у которых произведение коэффициента вязкости на плотность имеет максимальиое значение.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют жидкости с температурой затвердевания, меньщей минимальной эксплуатируемого воздуха.