Практична робота №5 розрахунок міцності робочих лопаток

дано:

довжина лопатки l = 10,9 см;

середній діаметр d_ср= d₁= 29,1 см;

окружна швидкість на середньому діаметрі u = 228,6 м/с;

крок лопаток t₂ = 2,27 см;

число лопаток z₂ = 40;

витрата газу G_r = 3,89 кг/с;

питома робота на колі h_u = 68 кДж/кг;

кут виходу потоку з сопел α₁ = 15⁰;

з робочих лопаток α₂ = 84⁰5;

температура газу за сопламиТ₁ = 810,4 К;

відносна швидкість w₁ = 106,7 м/с.

Прийняті величини:

щільність матеріалу ρ = 8,45×10^-3 кг/м³;

відношення площ F_H/F_В = 0,35;

коефіцієнт q= 0,5;

теплоємність газу С_pr= 1105 Дж/(кг×К);

коефіцієнт χ = 0,95;

момент опору

и з таблиць 2 [2] для профілю Р -30-21А.

Приклад розрахунку міцності робочих лопаток представлений в таблиці 5.1

Таблиця 5.1 – Розрахунок міцності робочих лопаток

Найменування	Позначення	Розмірність	Розрахункова формула або джерело	Чисельне значеня
Напруга розтягнення лопатки постійного перетину		МПа
Коєфіцієнт форми	Ф	-
Напруга розтягнення		МПа
Колове зусилля		Н
Вісьове зусилля		Н
Згинаюче зусилля		н
Згинаючий момент	М	Нм
Напруга згину		МПа
Сумарна напруга		МПа
Температура в кореневому перезі робочої лопатки		К
Приймаємо матеріал	-	ХН35ВТ
Запас подовжної міцності		-

Практична робота№6 розрахунок коливань робочих лопаток

Дано:

середній діаметр d_ср= 29,1 см;

довжина лопатки l = 10,9 см;

ширина лопатки В = 3,6 см;

геометричні параметри (розрахункові) на середньому радіусі:

кут входу потоку β₁= 48⁰26^I;

кут виходу потоку β₂= 21⁰;

хорда профілю b₂ = 4,3 см;

температура лопатки t = 501,8⁰С;

матеріал лопатки XH35BT;

щільність матеріалу ρ = 8,45×10^-3кг/см³;

число соплових лопаток Z₁ = 21;

частота обертання n= 254с^-1.

Прийняті величини:

По кутах β₁= 48⁰26^I и β₂= 21⁰ з таблиці 2 [2] прийнятий профіль робочої лопатки Р-30-21а з параметрами:

хорда профілю b_вих = 2,56 см;

площа профілю F_вих= 1,85 см²;

момент опору W_вих = 0,234 см³;

момент інерції J_вих = 0,205 см⁴;

модуль пружності Е = 17×10⁴МПа.

Розрахунок коливань робочої лопаток представлений в таблиці 6.1.

Таблиця 6.1- Розрахунок коливань робочої лопаток

Найменування	Позначення	Розмірність	Розрахункова формула або джерело	Чисельне значеня
Приведена дловжина лопатки		см
Приведена площа провилю		см2		[2]
Приведений момент інерції		см4		[2]
Частота власних коливань лопаток		с-1		[2]
Розрахункова площа профілю робочої лопатки		см2
Момент опору		см3
Момент інерції		см4
Наближена частота власних коливань лопаток, (статична)		с-1
Коефіцієнт		-
Наближена частота власних коливань лопаток, (динамічна)		с-1
Кратність		-
Величина	-	-

Якщо отримана кратність знаходиться в опасній зоні, необхідно збільшити хорду профілю b та виконати розрахунок по новому.