8. Прочностной расчет соединения хвостовика, рабочей лопатки и диска

В первом, приближении рассмотрим такие геометрические размеры для Т-образного хвостовика :

Рис.8.1. Расчетная схема Т-образного хвостовика

Центробежная сила пера лопатки:

Центробежная сила, создаваемая частью хвостовика, на котором расположен корневой профиль:

Центробежная сила шейки хвостовика:

.

Центробежная сила нижней части хвостовика:

.

Суммарная центробежная сила лопатки с хвостовиком:

Значение силы

8.1. Расчёт напряжений в лопатке

Сечение I-I:

Продольная сила в сечении 1-1:

Шаг в сечении 1-1 и его площадь:

Площадь в сечении 1-1:

.

Напряжение растяжения:

Сечение IV-IV:

Напряжение среза:

где С_хв – центробежная сила, приходящаяся на одну лопатку.

.

Площадь среза:

.

Рассчитываем на смятие поверхность, на которую действует сила .

Площадь смятия:

Напряжение смятия:

8.2.Расчёт напряжений в ободе диска

Сечение II-II:

Центробежная сила части обода, расположенного выше сечения, приходящаяся на одну лопатку:

Напряжение растяжения:

Каждая из сил Р, изгибающих обод, представляет собой следующую сумму (приходящуюся на одну лопатку):

.

где – центробежная сила части обода диска расположенная левее сечения III-III.

Изгибающий момент в сечении II-II:

H,

где

Момент сопротивления сечения II-II в расчёте на одну лопатку:

Суммарное напряжение в сечении:

– удовлетворяет требованию.

Вывод: хвостовое соединение удовлетворяет заданным критериям прочности.

9. Расчет критического числа оборотов ротора

Расчет критического числа оборотов ротора турбины производится по программе NKR. Результаты расчетов представлены на рис. 6.1.

Рис. 9.1. Критические обороты ротора.

В результате расчетов было установлено, что ротор является жестким, т.к. его рабочее число оборотов не превышает первое критическое число оборотов.

Приложение

Приложение 1

Приложение.2

1

Лист

СПбПУ ИЭиТС

Список обозначений