Особенностью расчета диска со скачкообразным изменением толщины является то, что в случае скачка в толщине диска следует ожидать скачкообразного изменения напряжений. Величину скачка в напряжениях можно определить из условия равенства радиальных сил, действующих в сечениях на границе смыкания участков диска с разными толщинами, и равенства окружных удлинений кольцевых элементов диска, выделенных там же.

Отличие в расчетах состоит в том, что при расчете диска со скачкообразным изменением толщины в месте скачка проводится два совпадающих сечения с разными толщинами диска.

Расчетные формулы для вычисления напряжений в сечении после скачка при использовании метода конечных разностей имеют такой вид:

, , (3.7)

где sR`n1 и sTn1 ‑ радиальные и окружные напряжения в диске на радиусе Rn после скачка в толщине диска;

s0 ‑ напряжение в центре диска.

Коэффициенты A/n, B/n, N/n и Q/n находятся по формулам:

; , , (3.8)

, (3.9)

где b/n, bn ‑ толщина диска на радиусе Rn до и после скачка в диске.

Значения коэффициентов А0, В0, N0, Q0 равны:

А0 = 0, В0 = 0, N0 = 1, Q0 = 0.

При разбивании диска на расчетные сечения должны выполнятся следующее условия:

отношения радиусов: ;

отношения толщин: .

Для первых трех ступеней диска с центральным отверстием:

В качестве нагружающего фактора рассматривается нагрузка от лопаточного венца и замочной части, которая учитывается величиной sRn:

, (3.10)

где z – число лопаток;

sRk ‑ напряжения в корневом сечении лопатки от растяжения центробежными силами (из расчета лопатки на прочность);

Fk – площадь корневого сечения лопатки (из расчета лопатки на прочность);

r – плотность материала диска (материал диска ВТ-8);

f – площадь радиального сечения разрезной части обода;

Rf– радиус центра тяжести площади f;

Rk – наружный радиус неразрезанного обода диска;

bk – ширина обода диска на радиусе Rk.

Исходные данные.

Частота вращения диска =7067 об/мин;

Материал диска – титановый сплав ВТ3;

Плотность материала = 4500 кг/м;

Напряжение в корневом сечении пера лопатки от растяжения центробежными силами на расчетном режиме = 152.430 МПа;

Площадь корневого сечения лопатки = 0.322E-09 м;

Число лопаток на рабочем колесе = 37;

Рисунок 6 - Расчетная схема диска

Ниже приведены результаты расчета диска на ЭВМ (см.Табл.4) и изменение радиального и окружного напряжения, и запасов прочности по сечениям диска.

Расчет на прочность дтсков компрессоров и турбин

Выполнила(А) : Prichodko

Исходные данные:

DP= 0 DT= 0

Частота вращения = 7067.0 об/мин

Другое по теме:

Навигационный проект перехода судна типа "Буг" по маршруту порт "Феодосия – порт Палермо"
С развитием международной торговли, научно-технического процесса возросла необходимость в обеспечении флота новыми судами. Количественные, а главным образом, качественные изменения состава флота ставит задачу более глубокого научного подхода к вопросам мореплавания. В настоящее время ...

Шасси машин. Планетарные трансмиссии многоцелевых гусеничных и колесных машин
Планетарными коробками передач (ПКП) называют многоскоростные (с числом передач две и более) коробки передач, составленные из планетарных механизмов (ПМ). Планетарные механизмы (ПМ) – это зубчато-рычажные механизмы, в которых, в отличие от простых зубчатых механизмов, оси некоторых зуб ...

Развитие мирового сотрудничества России в области гражданской авиации
С каждым годом всё больше и больше находят спрос за рубежом разработки российских учёных. Но иностранные предприятия предлагают показать то, на что способны российские учёные лишь на небольших, малобюджетных «контрактиках», невыгодных нам. Существуют лишь несколько крупных проектов, где р ...