ТОП 10:

Определение запасов прочности лопаток.



При определении запасов прочности следует учитывать напряжения как растяжения, так и изгиба лопатки. Суммарное напряжение в каждой точке расчетного сечения профильной части лопатки

Для компрессорных лопаток запас статической прочности в каждой точке расчетного сечения

где - предел прочности.

Для компрессорных лопаток последних ступеней запас прочности определяют по формуле

где - предел длительной точности материала лопатки с учетом температуры в данном сечении и длительность работы.

Согласно нормам прочности минимальный запас по статической прочности профильной части рабочей лопатки компрессора должен быть не менее 1,5.

Расчет проводим по методике [1]. Вычисления делаем по программе кафедры 203 Statlop.exe.

Результаты расчета на ЭВМ приведены в таблице 4.1 . После выполнения расчетов на ЭВМ строим графики изменение напряжений, предела длительной прочности и запасов прочности и коэффициентов запаса прочности по длине лопатки, которые приведены ниже

Исходные данные

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ПЕРА ЛОПАТКИ1

 

Работу выполнил:  
Узел двигателя: Компрессор
Материал: ВТ9
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПЕРА ЛОПАТКИ:
Тип лопатки Сплошная
Длина лопатки, м: 0,0865
Радиус корневого сечения, м: 0,2
Радиус центра масс бандажной полки, м:
Объем бандажной полки, м3:
Хорда профиля, м:  
корневое сечение: 0,0238
среднее сечение: 0,0238
периферийное сечение: 0,0238
Максимальная толщина профиля, м:  
корневое сечение: 0,001666
среднее сечение: 0,00119
периферийное сечение: 0,000714
Максимальный прогиб средней линии, м:  
корневое сечение: 0,001666
среднее сечение: 0,00119
периферийное сечение: 0,000714
Угол установки профиля, рад:  
корневое сечение: 0,79
среднее сечение: 0,689
периферийное сечение: 0,487
Вынос ц.м. бандажной полки в окружном направлении, м:
Вынос ц.м. бандажной полки в осевом направлении, м:
Относительный вынос центра тяжести пера лопатки в окружном направлении (по отношению к длине пера лопатки):
Относительный вынос центра тяжести пера лопатки в осевом направлении (по отношению к длине пера лопатки):
НАГРУЗКИ  
Интенсивность газовых сил, Н/м:  
В окружном направлении (среднее сечение): 2203,18
В осевом направлении (корневое сечение): 1532,4
В осевом направлении (периферийное сечение): 1071,61
Частота вращения ротора, об/мин: 14168,2
СВОЙСТВА МАТЕРИАЛА  
Плотность, кг/м3
Предел длительной прочности (массив из 11 значений):
N
slg
                         

 

Таблица 4.1 – Расчет на прочность пера рабочей лопатки компрессора

 

Продолжение таблицы 4.1

Рисунок 4.2 - Изменение напряжения по высоте лопатки в критических точках

Рисунок 4.3 -Изменение коэффициент запаса прочность по высоте лопатки

Вывод: Произведен расчет на статическую прочность пера рабочей лопатки первой ступени компрессора давления. В качестве материала был использован титановый сплав ВТ9. Характер изменения коэффициентов запаса в точках А и В полого падающий от периферии ко втулке, как видно из рисунка 4.3, что связано со значительным уменьшением величины центробежных сил и незначительным изменением газодинамических. Коэффициенты же запаса в точке С по сравнению с остальными очень велики и характер их изменение по высоте переменный. В целом, полученные значения запасов во всех сечениях удовлетворяют нормам прочности.

 

РАСЧЕТ ДИНАМИЧЕСКИХ ЧАСТОТ КОЛЕБАНИЙ ЛОПАТКИ КОМПРЕССОРА И ПОСТРОЕНИЕ ЧАСТОТНОЙ ДИАГРАММЫ

 

Цель расчета - определение частоты собственных колебаний рабочей лопатки осевого компрессора, и анализ частотной диаграммы для проверки отсутствия резонансных режимов в рабочей области частот вращения.

 

Исходные данные

 

Исходные данные для расчета :

-геометрия рабочей лопатки;

-характеристики конструкционного материала ВТ9: плотность , коэффициент Пуассона , предел длительной прочности , модуль упругости ;

-диапазон рабочих частот вращения ротора двигателя.

 







Последнее изменение этой страницы: 2016-08-26; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.231.228.109 (0.005 с.)