Динамика и прочность рабочих колес со сдвоенными листовыми лопатками осевых вентиляторов главного проветривания

• Автор: Козюрин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Определения, обозначения и сокращения

Обоснование применения регулируемых на ходу реверсивных осевых вентиляторов. Определение проблем исследования динамики и прочности рабочих колес со сдвоенными листовыми лопатками

1.1. Этапы создания шахтных осевых вентиляторов и анализ парка действующих машин

1.2. Перспективы применения осевых вентиляторов, в том числе выработавших проектный ресурс
1.3. Конструктивные особенности рабочих колес с поворотными на ходу сдвоенными листовыми лопатками

1.4. Анализ нагрузок, действующих на рабочее колесо вентилятора

1.5. Определение основных задач исследования динамики и прочности рабочих колес со сдвоенными листовыми лопатками

1.6. Выводы по разделу

2. Исследование напряженно-деформированного состояния корпусов рабочих колес крупных осевых вентиляторов

2.1. Обзор методов решения задач прочности для элементов турбомашин

2.2. Методы расчета корпусов рабочих колес

2.3. Постановка задач исследования напряженно-деформированного состояния конструкций в формулировке метода конечных элементов
2.4. Анализ напряженно-деформированного состояния корпусов рабочих колес на основе метода конечных элементов

2.5. Выводы по разделу
3. Исследование напряженно-деформированного состояния сдвоенных листовых лопаток рабочих колес
3.1. Методы расчета лопаток осевых вентиляторов
3.2. Анализ напряженно-деформированного состояния сдвоенных листовых лопаток рабочих колес на основе метода конечных элементов
3.3. Влияние режима вентилятора на напряжения в элементах сдвоенной листовой лопатки
3.4. Влияние места расположения перемычки на напряженное состояние сдвоенной листовой лопатки
3.5. Выводы по разделу
4. Исследование колебаний сдвоенных листовых лопаток рабочих колес осевых вентиляторов
4.1. Анализ методов решения задач динамики рабочих лопаток турбомашин
4.2. Постановка задач исследования механических колебаний в формулировке метода конечных элементов
4.3. Анализ собственных колебаний сдвоенных листовых лопаток на основе метода конечных элементов
4.3.1. Выбор расчетных моделей при анализе собственных колебаний лопаток методом конечных элементов
4.3.2. Влияние центробежных сил на собственные частоты лопатки
4.3.3. Влияние толщины листового материала на собственные частоты лопатки
4.3.4. Влияние толщины перемычки и места ее расположения на собственные частоты лопатки
4.3.5. Влияние радиуса поворотного основания на собственные частоты лопатки

4.4. Анализ вынужденных колебаний сдвоенных листовых лопаток
4.5. Выводы по разделу
Заключение
Список литературы
Приложения

анализа деформаций корпуса и лопаток рабочего колеса, а также примыкающих к ним элементов.
На рисунке 2.6 представлено деформированное состояние (абсолютные перемещения узлов конечно-элементной модели) корпуса рабочего колеса колеса вентилятора ВО-21К(в). Результаты показывают, что принятые геометрические размеры деталей и используемый материал корпуса обеспечивают его незначительные деформации. Максимальное полученное перемещение узлов модели соответствует упругой деформации обечайки и составляет 0,138 мм.
р_Явв
®.вв®13819Ф ® .88812*92151 О .888103640 8 .6369Е-в®5 6 .9893Е-885 5 .1821Е-885 3.4548Е-885 1.7274Е-885 1.88®8Е-вЗЗ
Рисунок 2.6 - Деформированное состояние корпуса рабочего колеса вентилятора ВО-21К(в) (абсолютные перемещения узлов), масштаб 500:1
Анализ напряженного состояния был также проведен для корпуса рабочего колеса вентилятора ВО-ЗОВК [56, 57]. В конструкции корпуса рабочего колеса данного вентилятора предусмотрены два опорных и два несущих диска, крепление корпуса к валу осуществляется посредством ступицы и шпоночного соединения с двумя шпонками, лопатки крепятся к силовому поясу с помощью байонетного соединения (рисунок 1.1), материал корпуса - сталь 9Г2С. Толщина каждого элемента корпуса рабочего колеса выбиралась исходя из опыта проектирования шахтных вентиляторов, но с учетом более тяжелых