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:
Техническое обслуживание и ремонт коробки передач автомобиля ВАЗ 2110
Даймлер и Бенц —
основоположники автомобилестроения. В конце XIX века появилось раньше не известное средство передвижения –
автомобиль. Этому изобретению в последствие предстояло стать самым популярным и
незаменимым видом транспорта.
А началось всё в Германии в
1885 году, когда Карл Б ...
Разработка съемника самолетного ремкомплекта
Цель этой работы состоит в
том, чтобы спроектировать винтовой механизм авиационных устройств (съёмник).
Назначение передачи винт-гайка – преобразование вращательного движения в
поступательное. Передачи обеспечивают большой выигрыш в силе, возможность
получения медленного движения, большу ...
Проектирование аккумуляторного отделения
Повышение
производительности, эффективности использования подвижного состава
автомобильного транспорта в значительной степени зависит от уровня развития и
условий функционирования производственно-технической базы предприятия
автомобильного транспорта, основной задачей которого является о ...