JPH03164501A - 流体機械の動翼 - Google Patents
流体機械の動翼Info
- Publication number
- JPH03164501A JPH03164501A JP30142889A JP30142889A JPH03164501A JP H03164501 A JPH03164501 A JP H03164501A JP 30142889 A JP30142889 A JP 30142889A JP 30142889 A JP30142889 A JP 30142889A JP H03164501 A JPH03164501 A JP H03164501A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- center
- blade
- root
- gravity
- disk
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 13
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 13
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、タービン等に適用される流体機械の動翼に関
する。
する。
従来の技術
一般にこの種の流体機械の動翼は、ディスクに複数の翼
を配設した構成とされている。第５図および第６図はこ
のような動翼の従来例を示したものである。
を配設した構成とされている。第５図および第６図はこ
のような動翼の従来例を示したものである。
これらの図において、ディスク１に複数の翼２が配設さ
れ、多翼２はディスク１の外周部に埋設されるルート部
３と、このルート部３に一体的に連設されディスク１の
外周部に当接する板状のベース部４と、このベース部４
からディスク１の外周側に立上る羽根部５とを有するも
のとされている。ベース部４はディスク１の回転面を覆
い、羽根部５はディスク１の回転中心ａから外周側へ向
う法線に沿って立ち上がっている。
れ、多翼２はディスク１の外周部に埋設されるルート部
３と、このルート部３に一体的に連設されディスク１の
外周部に当接する板状のベース部４と、このベース部４
からディスク１の外周側に立上る羽根部５とを有するも
のとされている。ベース部４はディスク１の回転面を覆
い、羽根部５はディスク１の回転中心ａから外周側へ向
う法線に沿って立ち上がっている。
そして、このような従来の動翼においては、ベース部４
の重心す、、ｇ頂部の重心Ｃおよび羽根部５の重心ｄが
、ともに法線上に配置されることにより、羽根部５への
遠心力による曲げ応力の発生が回避されている。
の重心す、、ｇ頂部の重心Ｃおよび羽根部５の重心ｄが
、ともに法線上に配置されることにより、羽根部５への
遠心力による曲げ応力の発生が回避されている。
発明が解決しようとする課題
ところで、流体機械の動翼では、励振力による交番曲げ
応力と、静的応力との組合せによる疲労破壊によって、
損傷をうけることが多い。特に、ベース部４からの羽根
部５の立上り部（第５図および第６図に符号６．７．８
で示す点）から破壊が開始しやすい。
応力と、静的応力との組合せによる疲労破壊によって、
損傷をうけることが多い。特に、ベース部４からの羽根
部５の立上り部（第５図および第６図に符号６．７．８
で示す点）から破壊が開始しやすい。
本発明者の検討によると、羽根部５の各断面の遠心力に
よる静的応力の分布は、各部分とも略均−となるため、
励振力による交番曲げ応力が作動流体により付加される
と、合成応力の大きい翼端に疲労破壊が生じやすいこと
か分かった。特に、羽根部５の入口端６と出口端７は、
ともに翼２の性能向上のため薄く製作されており、破壊
に至りやすい。
よる静的応力の分布は、各部分とも略均−となるため、
励振力による交番曲げ応力が作動流体により付加される
と、合成応力の大きい翼端に疲労破壊が生じやすいこと
か分かった。特に、羽根部５の入口端６と出口端７は、
ともに翼２の性能向上のため薄く製作されており、破壊
に至りやすい。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、対
疲労破壊強度の大きい流体機械の動翼を提供することを
目的としている。
疲労破壊強度の大きい流体機械の動翼を提供することを
目的としている。
課題を解決するための手段
本発明は、前記の目的を達成するため、ディスクに複数
の翼を配設してなる流体機械の動翼であって、前記６翼
は前記ディスクの外周部に埋設されるルート部と、この
ルート部に一体的に連設され前記ディスクの外周部に当
接する板状のベース部と、このベース部から前記ディス
クの外周側に立上る羽根部とを有するものにおいて、前
記羽根部の立上り角度を前記ディスクの法線に対して回
転方向に傾斜させるとともに、前記羽根部の重心を回転
中心と前記ルート部中心とを結ぶ線上に配置してなるも
のである。
の翼を配設してなる流体機械の動翼であって、前記６翼
は前記ディスクの外周部に埋設されるルート部と、この
ルート部に一体的に連設され前記ディスクの外周部に当
接する板状のベース部と、このベース部から前記ディス
クの外周側に立上る羽根部とを有するものにおいて、前
記羽根部の立上り角度を前記ディスクの法線に対して回
転方向に傾斜させるとともに、前記羽根部の重心を回転
中心と前記ルート部中心とを結ぶ線上に配置してなるも
のである。
作用
このような手段によると、羽根部の遠心力Ｆにより、ベ
ース部からの羽根部の立上り部に、ディスクの回転中心
とルート部中心とを結ぶ線に対する偏心量Ｉに対応した
曲げモーメントが発生する。
ース部からの羽根部の立上り部に、ディスクの回転中心
とルート部中心とを結ぶ線に対する偏心量Ｉに対応した
曲げモーメントが発生する。
この場合、ベース部の静的応力は遠心力Ｆによる引張応
力と曲げモーメント（ＦＸＩ）による曲げ応力との合力
となり、各部具なる分布となり、応力集中が回避される
。特に羽根部の入口端および出口端では、圧縮方向の曲
げ応力となるため、遠心力Ｆによる引張応力よりも小さ
い応力となり、対疲労破壊強度を大とすることができる
。
力と曲げモーメント（ＦＸＩ）による曲げ応力との合力
となり、各部具なる分布となり、応力集中が回避される
。特に羽根部の入口端および出口端では、圧縮方向の曲
げ応力となるため、遠心力Ｆによる引張応力よりも小さ
い応力となり、対疲労破壊強度を大とすることができる
。
なお、曲げモーメントはルート部には伝わらない。
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図を参照して説
明する。
明する。
第１図において、ディスク２０に翼２１がルート部２２
を介して取付けられている。ルート部２２の外周側には
ベース部２３が連設され、このベース部２３から羽根部
２４が立上がっている。羽根部２４は、ディスク２０の
法線に対して回転方向αに沿ってθの傾斜角で立上がり
、この羽根部２４の重心２６は、回転中心２５とルート
部中心２７とを結ぶ法線上に配置している。つまり、ベ
ース部２３の重心２８は、動翼反回転方向に偏位してい
る。対称的形状のルート部を有する動翼では、ルート部
中心２７と羽根部の重心２６とを結ぶ線が、ベース部２
３の重心２８に対して、回転中心２５を通るように偏位
していることになる。
を介して取付けられている。ルート部２２の外周側には
ベース部２３が連設され、このベース部２３から羽根部
２４が立上がっている。羽根部２４は、ディスク２０の
法線に対して回転方向αに沿ってθの傾斜角で立上がり
、この羽根部２４の重心２６は、回転中心２５とルート
部中心２７とを結ぶ法線上に配置している。つまり、ベ
ース部２３の重心２８は、動翼反回転方向に偏位してい
る。対称的形状のルート部を有する動翼では、ルート部
中心２７と羽根部の重心２６とを結ぶ線が、ベース部２
３の重心２８に対して、回転中心２５を通るように偏位
していることになる。
なお、２９は翼頂部の重心である。
また、法線に対する羽根部２４の立上り角度θは、−５
°から＋５°の範囲で傾斜させることが望ましい。
°から＋５°の範囲で傾斜させることが望ましい。
このような本実施例の構成によると、羽根部２４の遠心
力Ｆにより、ベース部の重心２８の偏心ｆｆｔ＋に対応
した曲げモーメントが羽根部２４の立上り部に発生する
。すなわち、ベース部２３の静的応力は遠心力Ｆによる
引張応力と曲げモーメント（ＦＸｌ）による曲げ応力と
の合力となる。したがって、流体入口端３０および出口
端３１等には圧縮方向に曲げ応力が加わるため、結果と
して遠心力による引張応力よりも小さい応力となる。
力Ｆにより、ベース部の重心２８の偏心ｆｆｔ＋に対応
した曲げモーメントが羽根部２４の立上り部に発生する
。すなわち、ベース部２３の静的応力は遠心力Ｆによる
引張応力と曲げモーメント（ＦＸｌ）による曲げ応力と
の合力となる。したがって、流体入口端３０および出口
端３１等には圧縮方向に曲げ応力が加わるため、結果と
して遠心力による引張応力よりも小さい応力となる。
第３図および第４図は前記応力と許容範囲との関係を示
している。例えば従来例においては、流体入口端３０等
の応力値が許容応力値を超えた値へとなっていたが、本
実施例の構成によると、同応力値が許容応力値以下の値
Ｂに移行させることか可能となる。 したがって、本
実施例によると、動翼２１の対疲労破壊強度を犬とする
ことができる。
している。例えば従来例においては、流体入口端３０等
の応力値が許容応力値を超えた値へとなっていたが、本
実施例の構成によると、同応力値が許容応力値以下の値
Ｂに移行させることか可能となる。 したがって、本
実施例によると、動翼２１の対疲労破壊強度を犬とする
ことができる。
なお、曲げモーメントはルート部２２には伝わらない。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、回転機械の動翼におけ
る羽根部の立上り角度を回転方向に傾斜させるとともに
、各羽根部の重心位置を回転中心とルート部中心とを結
ぶ線上に配置することにより、応力集中を回避して、動
翼の対疲労破壊強度を犬とすることができ、耐用寿命の
長期化が図れる等の効果が奏される。
る羽根部の立上り角度を回転方向に傾斜させるとともに
、各羽根部の重心位置を回転中心とルート部中心とを結
ぶ線上に配置することにより、応力集中を回避して、動
翼の対疲労破壊強度を犬とすることができ、耐用寿命の
長期化が図れる等の効果が奏される。
２図は第１図の平面図、第３図および第４図は応力許容
範囲および応力値の関係を示すグラフ、第５図は従来例
を示す側断面図、第６図は第５図の平面図である。
範囲および応力値の関係を示すグラフ、第５図は従来例
を示す側断面図、第６図は第５図の平面図である。
２０・・ディスク、２１・・動翼、２２・・ルート部、
Ｚ３・・ベース部、２４・・羽根部、２５・・回転中心
、２６・・羽根部重心、２７・・ルート部中心、２８・
・ベース部重心、２９・・翼根部重心、３０・・流体人
口端、３１・・流体出口端。
Ｚ３・・ベース部、２４・・羽根部、２５・・回転中心
、２６・・羽根部重心、２７・・ルート部中心、２８・
・ベース部重心、２９・・翼根部重心、３０・・流体人
口端、３１・・流体出口端。
Claims (1)
- ディスクに複数の翼を配設してなる流体機械の動翼であ
って、前記各翼は前記ディスクの外周部に埋設されるル
ート部と、このルート部に一体的に連設され前記ディス
クの外周部に当接する板状のベース部と、このベース部
から前記ディスクの外周側に立上る羽根部とを有するも
のにおいて、前記羽根部の立上り角度を前記ディスクの
法線に対して回転方向に傾斜させるとともに、前記羽根
部の重心を回転中心と前記ルート部中心とを結ぶ線上に
配置してなることを特徴とする流体機械の動翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30142889A JPH03164501A (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | 流体機械の動翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30142889A JPH03164501A (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | 流体機械の動翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03164501A true JPH03164501A (ja) | 1991-07-16 |
Family
ID=17896763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30142889A Pending JPH03164501A (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | 流体機械の動翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03164501A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60178902A (ja) * | 1983-12-12 | 1985-09-12 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタ−ビンエンジン用動翼 |
| JPH01266095A (ja) * | 1987-09-01 | 1989-10-24 | Mtu Motoren & Turbinen Union Muenchen Gmbh | プロペラ |
-
1989
- 1989-11-20 JP JP30142889A patent/JPH03164501A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60178902A (ja) * | 1983-12-12 | 1985-09-12 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタ−ビンエンジン用動翼 |
| JPH01266095A (ja) * | 1987-09-01 | 1989-10-24 | Mtu Motoren & Turbinen Union Muenchen Gmbh | プロペラ |
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