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:

Технологический процесс обработки шестерен из стали 12ХН3А
Для цементуемых изделий применяют низкоуглеродистые (0,1–0,25% С) стали. После цементации, закалки и низкого отпуска этих сталей цементованный слой должен иметь твердость HRС 58–62, а сердцевина HRC 20–40. Сердцевина цементуемых сталей должна иметь высокие механические свойства, особенно ...

Организация работы контейнерного пункта
Контейнерно-транспотная система (КТС) РФ – организационно технический комплекс, действующий на основе единых правовых норм, системы планирования и унифицированных технологических процессов перевозок. КТС охватывает планирование и организацию перевозок грузов на всех видах транспорта. В ...

Модернизация энергетической установки танкера проекта 621 с целью повышения скорости его движения на 3%
Речной транспорт – неотъемлемая составная часть транспортной системы России и его развитию присущи те же тенденции, что и развитию транспортной системы в целом. Такими тенденциями являются: ресурсосбережение; повышение надежности, безопасности и экологической чистоты; повышение произво ...