Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36044

Назва: Calculation of the stress – strain state of blades made of polymer composite materials of starting turboexpanders in resonance zones
Інші назви: Розрахунок напружено-деформованого стану лопаток з полімерних композиційних матеріалів пускових турбодетандерів у резонансних зонах
Автори: Наконечний, Юрій Іванович
Ярема, Ігор Теодорович
Батюк, Віталій Васильович
Nakonetchnyi, Yurii
Yarema, Ihor
Batiuk, Vitalii
Приналежність: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, Україна
Ternopil Ivan Pului National Technical University, Ternopil, Ukraine
Бібліографічний опис: Nakonetchnyi Y. Calculation of the stress – strain state of blades made of polymer composite materials of starting turboexpanders in resonance zones / Yurii Nakonetchnyi, Ihor Yarema, Vitalii Batiuk // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2021. — Vol 102. — P. 45–53.
Bibliographic description: Nakonetchnyi Y., Yarema I., Batiuk V. (2021) Calculation of the stress – strain state of blades made of polymer composite materials of starting turboexpanders in resonance zones. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 102, pp. 45-53.
Є частиною видання: Вісник Тернопільського національного технічного університету (102), 2021
Scientific Journal of the Ternopil National Technical University (102), 2021
Журнал/збірник: Вісник Тернопільського національного технічного університету
Том: 102
Дата публікації: 22-чер-2021
Дата подання: 26-бер-2021
Дата внесення: 11-гру-2021
Видавництво: ТНТУ
TNTU
Місце видання, проведення: Тернопіль
Ternopil
DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.02.045
УДК: 678.5
Теми: композиційні матеріали
лопатки турбін
напруження
деформації
крутні коливання
згинальні коливання
резонанс
composite materials
turbine blades
stresses
deformations
torsional oscillations
bending oscillations
resonance
Кількість сторінок: 9
Діапазон сторінок: 45-53
Початкова сторінка: 45
Кінцева сторінка: 53
Короткий огляд (реферат): Приведено огляд успішного застосування сучасних композиційних матеріалів для виготовлення лопаток турбін в авіаційних газотурбінних двигунах, осьових шахтних та доменних компресорах. Проаналізовано основні їх переваги порівняно з металевимии: невелика питома вага, що зменшує напруження розтягування від відцентрових сил; добріі демпфуючі властивості; висока технологічність; менш небезбечний характер їх руйнування, який пояснюється тим, що за низьких температур пластмасові лопатки руйнуються на дуже дрібні частинки й не пошкоджують корпус та інші деталі, як це буває з металевими лопатками. Виконано аналітичні розрахунки напружень від згинання та розтягування відценровими силами, які виникають у матеріалі пера та замкової частини пластмасових лопаток пускових турбодетандерів, що працюють на перепадах тиску природного газу за температур від +20 до -400С і виготовлені зі склонаповненого поліаміду ПА-66КС високопродуктивним методом лиття під тиском. При розрахунку напружень у замковій частині лопаток враховано можливість послаблення замкового з’єднання внаслідок зміни величини контактних напружень на поверхні зубців замкової частини від попереднього натягу та від зміни температури, отримано графік сумарного розподілу цих контактних напружень. Розраховано, також перші (найнижчі й найнебезпечніші) частоти власних згинальних та крутних коливань пластмасових лопаток, оскільки при деяких (резонансних) числах обертів ротора амплітуди коливань лопаток можуть бути настільки великими, що відбудеться їх руйнування. Результати розрахуків показують, що власні частоти коливань пластмасових лопаток пускових турбодетандерів лежать за робочим діапазоном кутових швидкостей ротора, отже немає загрози резонансних явищ. Обгрунтовано можливість успішного застосування склонаповненого поліаміду для виготовлення робочих та напрямних лопаток пускових турбодетандерів та їх успішної експлуатації на компресорних станціях магістральних газопроводів.
An overview of the successful application of modern composite materials for the manufacturing of turbine blades of aircraft gas turbine engines, axial mine and blast furnace compressors. Their main advantages of these materials in comparison with metal are analyzed. Analytical calculations of stresses arising in the material of plastic blades of starting turboexpanders are carried out. The possibility of successful application of glass-filled polyamide for the manufacturing of moving and guide blades of starting turboexpanders and their successful operation at compressor stations of main gas pipelines is substantiated.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36044
ISSN: 2522-4433
Власник авторського права: © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2021
URL-посилання пов’язаного матеріалу: https://doi.org/10.1055/s-0034-1395372
Перелік літератури: 1. Гайдачук А. В. Состояние и перспективы применения композиционных материалов в газотурбинных двигателях летательных аппаратов. Авиационно-космическая техника и технология. 2010. № 10 (77). С. 11–20.
2. Болейчук В. Оцінювання опірності армованих полімерних матеріалів руйнуванню з урахуванням агресивного середовища. Вісник ТНТУ. 2010. Том 15. № 4. С. 36–43.
3. Стухляк П., Карташов В. Дослідження адгезійної міцності та залишкових напружень епоксикомпозитних матеріалів від обробки змінним магнітним полем низької частоти. Вісник ТНТУ. 2011. Том 16. № 1. С. 50–56.
4. Божидарнік В. В., Андрейків О. Є., Сулим Г. Т. Механіка руйнування, міцність і довговічність неперервно армованих композитів. Т. 1: Основи механіки руйнування неперервно армованих композитів. Луцьк: Надстир’я, 2007. 400 c.
5. Назарчук З., Скальський В. Методика оцінювання докритичної пошкодженості скловолоконних композитів. Вісник ТНТУ. 2011. Спецвипуск. Частина 1. С. 7–14.
6. Пат. 2517005 Российская Федерация, МПК F01D 5/30. Турбинная или компрессорная лопатка/ Бенклер Ф.; патентообладатель Сименс Акциенгезелльшафт (DE). №2012124907/06; заявл. 16.11.2010; опубл. 27.05.2014, Бюл. № 15. DOI: https://doi.org/10.1055/s-0034-1395372
7. Гайдачук А. В., Чесноков А. В. Анализ эффективного применения углерод-углеродных композиционных материалов в газотурбинных двигателях. Авиационно-космическая техника и технология. 2008. № 6 (53). С. 7–10.
8. Биргер И. А., Пановко Я. Г. Прочность, устойчивость, колебания: Справочник в 3 т. М.: Машиностроение, 1968. Т. 3. 568 с.
9. Малинин Н. Н. Прочность турбомашин. М.: Издательство Юрайт, 2018. 294 с.
References: 1. Haidachuk A. V. Sostoianye y perspektyvа prymenenyia kompozytsyonnіkh materyalov v hazoturbynnіkh dvyhateliakh letatelnіkh apparatov, Avyatsyonno-kosmycheskaia tekhnyka y tekhnolohyia. 2010. No. 10 (77). Р. 11–20. [Іn Russian].
2. Вoleichuk V. Otsiniuvannia opirnosti armovanykh polimernykh materialiv ruinuvanniu z urakhuvanniam ahresyvnoho seredovyshcha. Scientific Journal of TNTU. 2010. Vol. 15. No. 4. Р. 36–43. [In Ukrainian].
3. Stukhliak P., Kartashov V. Doslidzhennia adheziinoi mitsnosti ta zalyshkovykh napruzhen epoksykompozytnykh materialiv vid obrobky zminnym mahnitnym polem nyzkoi chastity. Scientific Journal of TNTU. 2011. Vol. 16. No. 1. Р. 50–56. [In Ukrainian].
4. Bozhydarnik V. V. Mekhanika ruinuvannia, mitsnist i dovhovichnist neperervno armovanykh kompozytiv. Nadstyria, 2007. Vol. 1. Osnovy mekhaniky ruinuvannia neperervno armovanykh kompozytiv, 400 p. [In Ukrainian].
5. Nazarchuk Z., Skalskyi V. Metodyka otsiniuvannia dokrytychnoi poshkodzhenosti sklovolokonnykh kompozytiv. Scientific Journal of TNTU. 2011. Spetsvypusk. Сhastyna 1. Р. 7–14. [In Ukrainian].
6. Pat. 2517005 Rossyiskaia Federatsyia, MPK F01D 5/30, Turbynnaia yly kompressornaia lopatka, Benkler F., patentoobladatel Symens Aktsyenhezellshaft (DE), No. 2012124907/06, zaiavl. 16.11.2010, opubl. 27.05.2014, Biul. No.15. [In Russian]. DOI: https://doi.org/10.1055/s-0034-1395372
7. Haidachuk A. V., Chesnokov A. V. Analyz еffektyvnoho prymenenyia uhlerod-uhlerodnіkh kompozytsyonnіkh materyalov v hazoturbynnіkh dvyhateliakh, Avyatsyonno-kosmycheskaia tekhnyka y tekhnolohyia. 2008. No. 6 (53). Р. 7–10. [In Russian].
8. Byrher Y. A., Panovko Ya. H. Prochnost, ustoichyvost, kolebanyia. Spravochnyk v 3 Vol. Vol. 3. M.: Mashynostroenye, 1968. 568 p. [In Russian].
9. Malynyn N. N. Prochnost turbomashyn. M.: Yzdatelstvo Yurait, 2018. 294 p. [In Russian].
Тип вмісту: Article
Розташовується у зібраннях:Вісник ТНТУ, 2021, № 2 (102)



Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.