Tensiunile de vibratii

Tensiunile de vibratii.

Particularitati privitoare la determinarea tensiunilor de vibratii la paletele de rotor:

- la paletele de rotor tensiunile de vibratie pot avea valori insemnate, datorita prezentei regimurilor de rezonanta in intervalul turatiilor de lucru ale motorului.

- calculul exact al tensiunilor de vibratii practic nu se poate realiza datorita necunoasterii marimii si distributiei fortelor de excitatie in lungul paletei, dar si a celor de rezistenta, care sunt variabile, in functie de regimurile motorului si de conditiile de zbor.

- pentru paletele avand aria sectiunilor aerofoliei constanta, se cunosc factorii principali care influenteaza marimea tensiunilor de vibratie, acestea fiind:

- modul de fixare al paletei la disc si la capete,

-caracteristicile de amortizare ale paletei, apreciate prin decre- mentul logaritmic,

- forma de vibratie a paletei.

Ipoteze:

- se considera paleta ca fiind separata din retea,

- paleta are aria sectiunii aerofoliei constanta, A = ct,

- forta de excitatie a paletei este armonica, conform legii

(1)

in care,

a - amplitudinea maxima,

p_e - pulsatia de excitatie,

t - timpul.

- forta de excitatie este uniform distribuita pe toata lungimea paletei.

In acest caz, tensiunile de vibratie, de incovoiere, in sectiunea de la baza aerofoliei, la regim de rezonanta, sunt maxime si rezulta din relatia:

(2)

in care,

δ - decrementul logaritmic,

a - amplitudinea maxima a fortei perturbatoare,

L - lungimea paletei,

W_b - modulul de rezistenta la incovoiere, la baza aerofoliei, fata de axa de inertie minima, η,

C_n - coeficient care depinde de forma de vibratie (armonica) si de modul de fixare a paletelor.

Pentru primele trei forme de vibratie de incovoiere, pentru paleta cu A = ct., valorile
coeficientului C_n sunt date in tabelul alaturat, pentu palete incastrate la un capat si palete
incastrate la ambele capete:

In tabel s-a notat:

- tensiunile de vibratie,

- tensiuni in conditii statice, pentru aceeasi deformatie in sectiunea de la baza aerofoliei.

Daca forta excitatoare F_e ar actiona static, rezulta pentru sectiunea de baza a aerofoliei,

- la paleta incastrata la un capat si libera la celalalt capat:

(3)

- la paleta cu ambele capete incastrate,

(4)

iar ecuatia (2) devine:

- la paleta incastrata la un capat,

(5)

- la paleta incastrata la ambele capete,

(6)

Considerand tensiunea de incovoiere data de forta de presiune a gazelor in sectiunea de la baza aerofoliei, relatiile (5), (6), pot fi exprimate astfel:

- la paleta cu un capat incastrat,

(7)

- la paleta cu ambele capete incastrate,

(8)

in care

- tensiunile de incovoiere date de presiunea gazelor pe aerofolie, in sectiunea de la baza aerofoliei si fata de axa η,

ξ - coeficient prin care se apreciaza intensitatea fortei excitatoare fata de intensitatea sarcinei statice, ξ = 0,03 ÷ 0,05.

Tensiunile din vibratii sunt maxime la baza paletelor, precum si in sectiunile unde momentele incovoietoare sunt maxime.