2.4. Расчет т- образного хвостовика

При расчете хвостовиков обычно определяют лишь центробежную силу лопатки, которая может вызвать в хвостовике растягивающие, изгибающие, сминающие и срезывающие напряжения.

Для расчета на прочность задаемся в зависимости от ширины лопатки размерами хвостовика (см. рис. 2.4.1):

T = 0,4B;

h₁= 0,4B;

Ф = 0,7В;

h₂= 0,3В.

Наибольшие растягивающие напряжения возникают в сечении АВ хвостовика.

Сумму центробежных сил пера лопатки и бандажа, т.е. сил, развиваемых массами, лежащими над сечением MN, обозначим ; центробежную силу части хвостовика, ограниченную линиями MN и АВ, -

Схема к расчету Т- образного хвостовика

Рабочей лопатки

Площадь поперечного сечения хвостовика по АВ определяется площадью фигуры befd,обозначим ее f₁. В таком случае растягивающее напряжение:

Напряжения среза в сечениях AD и BC хвостовика:

где центробежная сила участка ABCD;

площадь среза.

По площадкам abdc и eghf в хвостовике возникает напряжение смятия

где С_х- полная центробежная сила хвостовика (между сечениями MN и хx); f₃- площадь abdc

или eghf (действительная площадь прилегания Рис. 2.4.1

хвостовика за вычетом фасок и галтелей).

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.4.1

Расчёт т- образного хвостовика

Таблица 2.4.1

№ п/п	Показатель	Обозна-чение	Размер- ность	Формула или обоснование	Значение величины
№ п/п	Показатель	Обозна-чение	Размер- ность	Формула или обоснование	1 ступень	Рег. ступень	10 ступень
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Частота вращения	n	c^-1	Задано	50,00	50,00	50,00
2	Угловая частота вращения		рад/с		314,16	314,16	314,16
3	Плотность материала	ρ	кг / м³	-	7727,0	7717,0	7782,0
4	Допускаемое напряжение	_доп	МПа	Из предварит. расчета, п. 2	280,32	247,66	321,40
5	Число рабочих лопаток	z	шт.	Из теплового расчета ступени	171	118	195
Основные размеры
6	-		м	Конструктивно	0,0114	0,0162	0,0114
7	-		м	Конструктивно	0,0086	0,0121	0,0086
8	-		м	Конструктивно	0,003	0,003	0,003
9	-	Т	м	Конструктивно	0,0114	0,0162	0,0114
10	-	Ф	м	Конструктивно	0,0200	0,0283	0,0200
11	-		м	Конструктивно	0,474	0,528	0,524
12	-		м	Конструктивно	0,464	0,514	0,514
13	-		м	Конструктивно	0,482	0,538	0,532
14	Ширина рабочей решетки	В	м	Из теплового расчета ступени	0,0286	0,0404	0,0286
15	Высота лопатки		м	Из теплового расчета ступени	0,0458	0,0330	0,1445
16	-		м		0,0174	0,0281	0,0169
17	Центробежная сила пера лопатки		Н	п. 8, табл. 2.3.1	4223,18	6686,48	16046,62
18	Центробежная сила бандажа		Н	п. 9, табл. 2.3.1	1163,14	3877,57	1689,32
19	Центробежная сила части хвостовика		Н		1375,27	4349,26	1483,33
20	Напряжение растяжения в сечении АВ		МПа		33,90	32,82	99,39
Окончание таблицы 2.4.1
1	2	3	4	5	6	7	8
21	Коэффициент запаса прочности		-		8,27	7,55	3,23
22	Центробежная сила участка АВСD		Н		606,34	2156,09	655,70
23	Напряжение среза в сечении ВС или AD		МПа		24,62	25,041	68,52
24	Коэффициент запаса прочности		-		7,97	6,92	3,28
25	Полная центробежная сила хвостовика		Н		2436,36	8122,41	2630,81
26	Напряжения смятия		МПа		52,29	54,83	140,43
27	Коэффициент запаса прочности		-		5,65	4,52	2,29