Построение теоретического чертежа

Для построения теоретического чертежа прежде всего необходимо построить дугу окружности радиусом  , хорда которой имеет длину l и установлена под углом

Для замены скелетной дужки стандартным профилем:

1. Длина скелетной дужки:

2. По относительным координатам симметричного профиля  [1] рассчитываются Абсолютные значения координат:

Таблица 5 – Абсолютные значения координат

0,270	2,62	7,48	104,90	33,69	472,05	50,89	944,09	17,41
	5,24	9,98	157,35	38,83	524,49	49,98	996,54	11,30
	10,49	14,96	209,80	42,75	629,39	45,55	1017,52	8,55
	26,22	20,61	241,27	48,30	734,29	38,48	1038,50	4,68
	52,45	26,26	419,60	50,79	839,19	28,50	1048,99	0,00
0,346	1,95	4,03	78,18	18,16	351,80	27,43	703,61	9,38
	3,91	5,38	117,27	20,93	390,89	26,93	742,69	6,09
	7,82	8,06	156,36	23,04	469,07	24,55	758,33	4,61
	19,54	11,11	179,81	26,03	547,25	20,73	773,97	2,52
	39,09	14,15	312,71	27,37	625,43	15,36	781,78	0,00
0,408	1,69	2,37	67,61	10,65	304,25	16,09	608,50	5,50
	3,38	3,15	101,42	12,28	338,06	15,80	642,31	3,57
	6,76	4,73	135,22	13,52	405,67	14,40	655,83	2,70
	16,90	6,52	155,51	15,27	473,28	12,16	669,35	1,48
	33,81	8,30	270,45	16,06	540,89	9,01	676,12	0,00
0,462	1,46	1,47	58,35	6,62	262,59	10,00	525,18	3,42
	2,92	1,96	87,53	7,63	291,77	9,82	554,36	2,22
	5,84	2,94	116,71	8,40	350,12	8,95	566,03	1,68
	14,59	4,05	134,21	9,49	408,47	7,56	577,70	0,92
	29,18	5,16	233,41	9,98	466,83	5,60	583,53	0,00
0,510	1,39	1,22	55,41	5,47	249,33	8,27	498,67	2,83
	2,77	1,62	83,11	6,31	277,04	8,12	526,37	1,84
	5,54	2,43	110,82	6,94	332,45	7,40	537,45	1,39
	13,85	3,35	127,44	7,85	387,85	6,25	548,54	0,76
	27,70	4,27	221,63	8,25	443,26	4,63	554,08	0,00

 

По эти координатам и радиусам строятся окружности вдоль скелетной дужки, принимая начала координат на входной кромке, где относительный радиус равен нулю.

3. Поверхность профиля определяется как касательная к полученным окружностям. Радиусы скругления входной и выходной кромок определяются графически, путём плавного сопряжения линий поверхности профиля на напорной и всасывающей стороне с началом и концом скелетной дужки.

Рисунок 6. Теоретический чертёж профилей лопасти в каждом расчётном сечении

Поверочный расчёт лопасти на прочность

Максимальные напряжения в корневом сечении лопасти рабочего колеса возникают в результате суммарного воздействия гидродинамических сил, возникающих при обтекании лопасти потоком жидкости и центробежных сил:

 - момент сопротивления площади основания лопасти относительно главной оси инерции,  - изгибающий момент относительно главной оси инерции.

 - момент от действия гидродинамических сил относительно оси, совпадающей с направлением окружной скорости, - момент от действия гидродинамических сил относительно оси, параллельной оси вращения.

Напряжение от действия центробежных сил подсчитывают по формуле:

- масса пера лопасти

- радиус расположения центра тяжести

- площадь живого сечения основания лопасти

В качестве материала рабочего колеса принимается легированная сталь 12ХН2 [1]. Допускаемое напряжение при симметричной знакопеременной нагрузке определяется касательным напряжением при срезе (минимальное допустимое напряжение):

Для того, чтобы условия прочности выполнялись с 25% запасом, определяется:

Условие прочности выполняется.