ВСТАВКА К ТУРБИННЫМ ЛОПАТКАМ Советский патент 1939 года по МПК F01D5/26 

Как известно, величина предела усталости турбинных лопаток является одним из важнейших условий их прочности.

Изобретение касается вставок к турбинным лопаткам, каковые вставки имеют продольные выступы. Соответствующие исследования показали, что снижение предела усталости происходит вследствие влияния вставок, при наличии которых при изгибе лопатки в тангенциальном направлении не все волокна ее одинаково напряжены.

В предлагаемой вставке продольные выступы размещены на наружной поверхности вставки посередине ее, а на внутренней - ближе к краям в области нейтральной оси сечения лопаток, чем достигается освобождение лопатки от касания с ней вставки в наиболее напряженных волокнах металла лопатки.

На чертеже фиг. 1 изображает сечение лопатки; фиг. 2 - вид сверху предлагаемой вставки к турбинным лопаткам; фиг. 3 - вид ее с внутренней стороны по стрелке А на фиг. 2; фиг. 4 - вид ее сбоку по стрелке В на фиг. 2; фиг. 5 - сечение лопаток с предлагаемой вставкой.

Обычно в поперечном сечении лопатки (фиг. 1), при изгибе ее в тангенциальном направлении, не все волокна в ней одинаково напряжены. Наиболее напряженными являются волокна на кромках лопатки и на спинке, т.е. в точках а, b и с (фиг. 1).

Как бы ни старались пригнать вставки к лопатке, такая пригонка, даже в случае индивидуальной, трудно осуществима. Поэтому вставки касаются лопатки только в нескольких точках.

Вследствие такого нажима вставок на лопатку, в местах нажима происходит большая концентрация напряжений, а при вибрации лопатки, дополнительно, в этих местах, в результате трения, происходит порча ее внешней поверхности.

Если касание вставок и лопатки происходит в указанных выше точках или близких к ним, предел усталости лопатки вследствие этого сильно снижается.

В предлагаемой вставке (фиг. 2-4) на наружной (выпуклой) поверхности ее продольные выступы 1 размещены посередине поверхности, а выступы 2 на внутренней (вогнутой) поверхности размещены ближе к краям ее в области нейтральной оси х-х сечения лопатки.

При такой форме размещения выступов последние (фиг. 5) соприкасаются с лопаткой в местах, где напряжения раза в 3-4 меньше, чем в точках a, b и с (фиг. 1), причем вредное влияние неполного соприкосновения вставок с лопаткой в значительной степени, ослаблено и повышен предел усталости лопаток.

Вставка к турбинным лопаткам с продольными выступами на ней, отличающаяся тем, что, с целью освобождения лопатки от касания с нею вставки в наиболее напряженных волокнах металла лопатки, размещение продольных выступов осуществляется на наружной поверхности вставки посередине ее, а на внутренней поверхности - ближе к краям в области нейтральной оси сечения лопатки.