НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНИЙ СТАН ТА КРИТИЧНІ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ РОТОРНОЇ ЧАСТИНИ НАГНІТАЧА ПОВІТРЯ ВИСОКОФОРСОВАНОГО ДВИГУНА

Анотація

У роботі досліджується напружено-деформований стан та критичні швидкості обертання роторної частини нагнітача повітря високофорсованого двигуна. Із цією метою побудовані параметричні геометричні та скінченно-елементні моделі роторної частини нагнітача повітря високофорсованого двигуна. Внаслідок високих швидкостей обертання диск робочого колеса набуває зонтоподібної деформованої форми. Ця деформація може спричинити вибирання зазору між робочими лопатями та статорною частиною нагнітача. У зонах різкої зміни форми на робочому колесі спостерігається концентрація напружень. Крім того, робоче колесо нагнітача розташоване консольно. Це спричиняє низькі критичні частоти обертання. Ці частоти можуть потрапляти у робочий діапазон кутових швидкостей обертання роторної частини нагнітача. Усі перелічені чинники у комплексі у межах єдиної розрахункової моделі раніше не враховувалися. Натомість, якраз урахування залежностей рівнів напружень, деформацій та критичних швидкостей від проєктних параметрів становить інтерес при розробці конструкцій нагнітачів. Зокрема, у роботі здійснено варіювання характеристиками жорсткості пружних підшипникових опор ротора. Визначено вплив цих параметрів на критичні швидкості обертання роторної частини нагнітача повітря. Розроблені рекомендації стосовно відлаштування від небезпечних режимів роботи нагнітача.

Ключові слова: роторна система, нагнітач повітря, робоче колесо, напружено-деформований стан, критична швидкість обертання