шення диференціальних рівнянь можуть бути отримані тільки для обмеженого числа профілів. Застосовуємо наближений метод визначення напружень в диску - метод кінцевих різниць. Розрахунок диска цим методом заснований на наближеному вирішенні системи диференціальних рівнянь шляхом заміни вхідних в них диференціалів кінцевими різницями. Для розрахунку диск розбиваємо на перетину. При виборі розрахункових перерізів будемо дотримуватися таких умов отвори;
- радіус перерізів вибираємо,;
- товщину перерізів вибираємо;.
Заміна диференціалів на кінцеві різниці проводиться за наступними формулами:
;;
;;
де індекси вказують номер кільцевого перерізу диска.
Остаточні розрахункові формули мають вигляд:
;,
;
;
;
.
Величини коефіцієнтів залежать від геометричних розмірів і матеріалу диска. Величини коефіцієнтів поряд з геометричними розмірами і матеріалом диска залежать також від відцентрових і температурних навантажень, діючих в диску.
Значення коефіцієнтів визначаються так:
;;
;;
;.
Для нульового перетину в разі диска з вільним центральним отвором:
.
Невідоме напругу в нульовому перерізі обчислюється за відомим радіальному напрузі, що виникає від відцентрових сил лопаткового вінця:
.
Напруга від відцентрових сил лопаток і замкової частини обода може бути визначено для випадку, коли лопатки і диск виготовлені з матеріалу з однаковою щільністю, за формулою
,
де - зовнішній радіус нерозрізного обода диска; - ширина обода диска на радіусі.
В
Розрахунковий режим. Розрахунок запасів міцності
Розрахунковим режимом для перевірочного розрахунку на міцність диска є режим максимальної частоти обертання диска, висота польоту H = 0м, У цьому випадку найбільшої величини досягають напруги від відцентрових сил власної маси диска і лопаткового вінця.
Так як диск знаходиться в плосконапряженном стані, то за критерій міцності звичайно приймається еквівалентне напруження
.
Запас міцності
,
де - межа тривалої міцності матеріалу.
Згідно з нормами міцності запас міцності повинен бути не менше 1,5.
Обчислення робимо за програмою кафедри 203 Disk_epf.exe. p> Вихідні дані для розрахунку на ЕОМ
- матеріал диска ВТ8;
- частота обертання диска на розрахунковому режимі:
n = 16400 об/хв;
- кількість розрахункових радіусів 21;
- кількість стрибків - 1, радіус стрибка R = 0,120 м;
- величина контурної навантаження s r л = 32,63 МПа.
- щільність матеріалу диска: r = 4530 кг/м 3 . p> - коефіцієнт Пуассона: m = 0,3. p> - межа тривалої міцності: s ДЛ = 950 МПа.
- ознака сталості щільності матеріалу: DP = 0. p> - ознака сталості температури диска по радіусу: DT = 0.
Розрахунок на міцність замку лопатки
турбіна компресор розрахунок лопатка
У даному розрахунку визначається міцність замку лопатки першого ступеня КВД проектованого двигуна. Кріплення лопатки трапецієвидне типу "ластівчин хвіст"
Сили, що враховуються при розрахунку замку лопатки
На лопатку діють відцентрова сила, окружна складова газової сили, осьова складова газової сили. Сила викликає розтягування, сили і - вигин ніжки лопатки. Крім того, ніжка лопатки відчуває напруги вигину від відцентрових сил (так як центри тяжкості пера лопатки і ніжки не лежать на напрямку одного радіуса) і напруги крутіння - від відцентрових і газових сил.
Величини напружень в замку лопатки залежать від величин діючих сил, від конструкції замку і від характеру посадки ніжки лопатки в пазу диска.
Розрахунок замку лопатки ведемо на відцентрову силу, складові від газових сил опускаємо.
Також враховуємо відцентрові сили, що виникають при обертанні маси самого замку.
Мета розрахунку
Метою розрахунку є визначення напруги зминання на майданчиках контакту лопатки з диском від відцентрових сил лопатки. p> Розрахунок на міцність
Відцентрова сила лопатки включає дві складові: відцентрову силу пера лопатки і відцентрову силу хвостовика лопатки
,
де, - напруга в кореневому перерізі пера лопатки від розтягування відцентровими силами на розрахунковому режимі, значення беремо з розрахунку лопатки = 73.38 Мпа; - площа кореневого перерізу лопатки 0.478 * м;
,
0.5 (h 1 + h 2 ) * d * b
де h 1 , h 2 , d, b - геометричні розміри замку лопатки (див. рис. 4.1).
З умови рівноваги сил, діючих в замку лопатки в радіальному напрямку сила реакції стінок паза дорівнює (рис. 3):
...
