55.Конструкция и расчет обечаек камер сгорания рдтт.

Основной несущий элемент корпусаОбечайки корпусов делятся по форме на цилиндрические, конич.. сферические, а по наличию сварных швов –на сварные(с кольцевыми , спиральными и продольными швами) и бесшовные (раскатные и цельнотянутые). Обечайки могут быть с гладкими поверхностями или иметь приклеенныые, припаяные или привареные к ним местные элементы. Обечайки могут заканчиваться фланцами или переходами в днища. Могут иметь промежуточные пояса жесткости( кольца, бандажи, хомуты).

Для приближенных расчетов исходных напряжений вдоль образующей и по кольцу от действия давления внутри камеры в длинном гладком цилиндре пользуются формулами:

Обечайки могут быть металлические, композиционные, комбинированные. Чаще всего используют металлические обечайки. Применяемые материалы:низколегированные стали; среднелегированные стали (12Х18Н10Т); высоколегированные стали (применяются очень редко); высокопрочные стали (применяются для конструкций, работающих в тяжелых условиях); титановый сплавы; КМ (недостатки: газопроницаемы при высоких давлениях, меняют геометрические размеры, дорогие).

Композиты применяют для тех изделий, где требуется большая эффективность, не смотря на стоимость. У композитов очень маленькая жесткость высокая податливость.

Металлические обечайки изготавливают раскаткой (обработка метала давлением). При больших диаметрах используется сварка, т. е. идет вальцовка листа и последующая сварка (чаще применяют спиральный шов).

Толщина обечайки (радиальными и осевыми напряжениями пренебрегают):,– запас прочности на сварной шов (1,2);f– коэффициент безопасности (1,2…1,5).

Вблизи днища напряжения возрастают (краевой эффект). Напряжение изгиба:,– коэффициент Пуассона.

Краевой эффект. Под действием внутреннего давления обечайка изгибается. Для пластичных материалов это не опасноработа переходит в деформацию. Для хрупких материаловработа переходит в напряжение. Для высокопрочных и малопластичных материалов может происходить разрушение. Для низколегированных сталей не опасно.

В избежания краевого эффекта применяют шпангоуты и местное утолщение (при давлении до 150 атм.)

. Замок:

Учет осевой силы производится в случае сжатия обечайки. Для сжимающей силы проводят расчет на устойчивость обечайки:

Устойчивость оболочки при действии внешнего давления:

- для коротких обечаек;- для длинных обечаек ().

Устойчивость при кручении управление по крену:

- для корот. обечаек;- для длинных обечаек ();.-действ.

Устойчивость при изгибе (по тангажу и рысканию):

- для коротких обечаек();-длинных;.кольцевой

При работе двигателя подкрепляющее влияние заряда на корпус, как правило, не учитывается, т. е. появляется сверхнормированный запас. Влияние ТЗП на прочность корпуса также не учитывается из-за малой жесткости ТЗП.

Оболочки из композитных материалов

Основные достоинства: высокая удельная прочность; высокая удельная жесткость; коррозионная стойкость; низкая теплопроводность.

Основные недостатки:

газопроницаемость при высоких давлениях; набухание; низкая прочность на срез слоя; анизотропия материала;

- осевое направление

- тангенциальное направление

При расчете выбирается максимальная толщина.

при длительном времени работы из-за низкой теплопроводности возникают термические напряжения;

с точки зрения прочности заряда прочностной расчет зависит от отношения модулей;

при разрушении у стеклопластиков отсутствуют пластические деформации.

В оболочке из композитов необходимо усиление в зоне краевого эффекта и полное исключение концентраторов напряжения.

Комбинированная обечайка

Задача оптимизации: необходимо учитывать пределы прочности стали и композита.