Перелік умовних позначень, індексів та скорочень
жүктеу/скачать 1.75 Mb.
|
| Рп = 2RпVп
У рамках стержневої моделі напруження розтягу розподілені в поперечних перерізах пера лопатки рівномірно: На рис. 4.2 зображені зусилля, діючі на елемент робочої лопатки турбіни при обтіканні його струмом газу. Використовуючи теорему о кількості руху для рухливої середи, получимо вираз для інтенсивності осьового та окружного навантажень: , де Gг – секундний розхід газу; p1, p2 – тиск газу переді за лопаткою; С1а, С2а – осьові складові швидкості; С1и, С2и – окружні складові швидкості; Z– число лопаток. Згинаючі моменти визначаються інтеграцією: Для мінімізації навантаження при проектуванні лопатки робляться виноси центрів ваги. Виноси робляться як в осевому, так і в окружному напрямку. На елемент діє відцентрова сила dPц, яка дорівнює: У плоскості обертання roy згинальний момент дають складові сили dРц на вісі rі у, котрі можна визначити вважаючи малим кутом між віссю r та напрямком дії dРц Тоді згинальні моменти від відцентрових сил Mцх та Mцу, діючі в перерізі на радіусі R, визначаються наступним чином: Напруження і згину від відцентрових сил иц визначаються по тим же залежностям, що і від газодинамічних сил У співвідношенні із прийнятим для приблизних розрахунків принципом суперпозиції сумарні напруги являють собою суму напруг розтягу, згину від відцентрових сил і згину від газодинамічних сил: Ціна пруги визначають для характерних точок профілю А, В і С в декількох перерізах по висоті лопатки. Критерієм статичної міцності лопаток служить величина запасу міцності, який визначається як співвідношення достатньої напруги пред к найбільшому сумарному: 4.1.2. Розрахунок напруги в лопатці Для розрахунку напружень в лопатці використовувались методика розрахунку робочої лопатки на статичну міцність. Зміну по довжині лопатки величин F, α, ξА, ξБ, ξВ, ηА, ηБ, ηВ, Jη, Jξ апроксимуємо квадратичними параболами по трьох опорних точках (визначаючи коефіцієнти параболи). С початку розділимо лопатку на 19 рівних відрізків для точності розрахунку. Побудуємо графік зміни площі поперечного перерізу по довжині лопатки. (Рис. 4.4.) Рис. 4.4. — Графік зміни площі поперечного перерізу по довжині лопатки. З графіку беремо значення Fi у розрахункових перерізів та введемо їх в таблицю 4.1. Для розрахунку відцентрової сили dPц, яка дорівнює: знаходимо , з графіку (Мал.4.4.) визначаємо рівняння зміни площі за довжиною: Таблиця 4.1. — Результати розрахунку напружень розтягання лопаток
Визначимо залежність відцентрової сили від радіусу: Знайдемо напруження розтягу: Рис. 4.5. — Графік зміни напружень розтягу по довжині лопатки. Проведемо розрахунки напружень згину від дії газодинамічних сил : а) визначаємо згинальні моменти Мх і Му , використовував дані інтенсивності навантажень Ра та Рu з таблиці початкових даних Мх = + Ра (R0 - Ri)2 ; Му = - Рu (R0 - Ri)2. Результати у табл. 4.2. б) Визначаємо згинальні моменти відносно головних центральних осей Мή та Мξ . Мή = Мхּsinα +Myּ cosα ; Мξ = Мхּcosα - Myּsinα. Результати у табл. 4.2. в) Визначити напруження згину у трьох найбільш напружених точках перерізів які розраховуються σu АБВ = ( Мη/Jη ( ξ (Мξ / Jξ) ; Таблиця 4.2. — Згинальні моменти відносно головних центральних осей
Відповідно до принципу суперпозиції складаються напруження розтягування σрі та згину в кожному розрахунковому перерізу лопатки та в кожної характерної точці профілю σΣі = σрі + σuі . Результати у табл. 5.3. Визначаємо коефіцієнти запасу статичної міцності лопатки у кожному розрахунковому перерізі за формулою жүктеу/скачать 1.75 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|