Bu öğeden alıntı yapmak, öğeye bağlanmak için bu tanımlayıcıyı kullanınız: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36044

Başlık: Calculation of the stress – strain state of blades made of polymer composite materials of starting turboexpanders in resonance zones
Diğer Başlıklar: Розрахунок напружено-деформованого стану лопаток з полімерних композиційних матеріалів пускових турбодетандерів у резонансних зонах
Yazarlar: Наконечний, Юрій Іванович
Ярема, Ігор Теодорович
Батюк, Віталій Васильович
Nakonetchnyi, Yurii
Yarema, Ihor
Batiuk, Vitalii
Affiliation: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, Україна
Ternopil Ivan Pului National Technical University, Ternopil, Ukraine
Bibliographic description (Ukraine): 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 (International): 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.
Is part of: Вісник Тернопільського національного технічного університету (102), 2021
Scientific Journal of the Ternopil National Technical University (102), 2021
Journal/Collection: Вісник Тернопільського національного технічного університету
Volume: 102
Yayın Tarihi: 22-Haz-2021
Submitted date: 26-Mar-2021
Date of entry: 11-Ara-2021
Yayıncı: ТНТУ
TNTU
Place of the edition/event: Тернопіль
Ternopil
DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.02.045
UDC: 678.5
Anahtar kelimeler: композиційні матеріали
лопатки турбін
напруження
деформації
крутні коливання
згинальні коливання
резонанс
composite materials
turbine blades
stresses
deformations
torsional oscillations
bending oscillations
resonance
Number of pages: 9
Page range: 45-53
Start page: 45
End page: 53
Özet: 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: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36044
ISSN: 2522-4433
Copyright owner: © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2021
URL for reference material: https://doi.org/10.1055/s-0034-1395372
References (Ukraine): 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 (International): 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].
Content type: Article
Koleksiyonlarda Görünür:Вісник ТНТУ, 2021, № 2 (102)



DSpace'deki bütün öğeler, aksi belirtilmedikçe, tüm hakları saklı tutulmak şartıyla telif hakkı ile korunmaktadır.