Рабочие лопатки последних ступеней ЧНД.

Рабочие лопатки имеют значительную длину и d_c/l=2…3 (рис. 11). Профильная часть представляет собой закрученный стержень переменного поперечного сечения, исполненный заодно с хвостовиком и бандажом. Хвостовик лопатки может быть вильчатого или елочного типа с криволинейной осью, выполненной по дуге окружности.

При установке лопаток на диск периферийные бандажи входят в зацепление по поверхности контакта. Под действием центробежных сил периферийное сечение лопатки с бандажом стремится повернуться. На поверхности контакта возникает давление, обеспечивающее трение при относительном смещении смежных лопаток, а, следовательно, и демпфирование при колебаниях.

Через отверстия в профильной части лопатки протянута проволока, замкнутая на круг. Для снижения концентрации напряжения около отверстий предусмотрено утолщение.

Напряжения и деформации рабочих лопаток в условиях упругости

Координатные оси рабочих лопаток

Рассмотрим одну изолированную рабочую лопатку турбомашины, закрепленную на диске (рис. 12). Начало координат расположено в геометрическом центре корневого сечения лопатки. Ось z направлена по радиусу от оси вращения диска, ось х – по направлению окружной скорости центра корневого сечения, ось y – параллельно оси диска в сторону вектора угловой скорости.

Для поперечного сечения лопатки плоскостью S, перпендикулярной оси z, начало координат расположено в геометрическом центре сечения.

Оси ξ и η – главные центральные оси сечения, β_у – установочный угол. Главная ось η проходит примерно параллельно хорде профиля. Тогда угол между осями ξ и х составит β≈90⁰– β_у.

Приведенное на рисунке расположение лопатки и профиля соответствует случаю, когда осевое движение рабочего тела совпадает по направлению с вектором угловой скорости.