Осевые колебания лопаток

Этот вид колебаний лопаток в условиях работы турбин встречается относительно редко и связан с вибрацией дисков как единой системы. Отстройка осевых колебаний лопаток от опасных зон вибрации связана с настройкой самих дисков. При крутильных колебаниях лопаток они совершают как бы повторяющиеся угловые повороты. Характерным признаком этого вида вибрации являются интенсивные колебания (угловые повороты) вершин крайних в пакете лопаток и лишь незначительные повороты лопаток, расположенных в середине пакета. Этот вид колебаний чаще всего возникает у лопаток переменного и особенно закрученного профиля, главным образом у лопаток последних ступеней турбин большой мощности. Колебания лопаток вызываются неравномерностью скоростей в потоке по окружности сопл или направляющих лопаток, т. е. периодической не стационарностью потока. Для отстройки лопаток от опасных зон вибраций возмущающие силы разделяют на две категории: а) возмущающие силы с частотой; б) возмущающие силы с частотой, равной числу оборотов ротора или кратной. В первом случае причиной неравномерности скоростей в паровом потоке являются перегородки между смежными сопловыми каналами. При протекании пара по сопловым каналам перегородки, разделяющие каналы, вызывают трение и тормозят поток. Поэтому скорость пара в сечении соплового канала неодинакова, а изменяется от минимума у стенок до максимума в средней части - канала. Лопатки при вращении диска, встречая на своем пути различные по силе импульс) парового потока, т. е. периодически нестационарный поток пара, вибрируют. Если в этом случае собственная частота колебаний лопаток совпадает с частотой возмущающих сил, получается резонанс. Во втором случае возмущающие силы в основном возникают по причинам: нарушения плавности потока пара в стыках диафрагм; местного нарушения плавности потока пара из-за неодинаковой величины каналов (за счет неточности изготовления направляющих лопаток и смещения их при заливке в диафрагмы); из-за вибрации ротора, вызванной небалансом.