Нагрузки, действующие на диски

Статьи » Авиационный турбовальный двигатель » Нагрузки, действующие на диски

Диски находятся под воздействием инерционных центробежных сил, возникающих при вращении от массы рабочих лопаток и собственной массы дисков. Эти силы вызывают в дисках растягивающие напряжения. От неравномерного нагрева дисков турбин возникают температурные напряжения, которые могут вызывать как растяжение, так и сжатие элементов диска.

Кроме напряжений растяжения и сжатия, в дисках могут возникать напряжения кручения и изгиба. Напряжения кручения появляются, если диски передают крутящий момент, а изгибные – возникают под действием разности давлений и температур на боковых поверхностях дисков, от осевых газодинамических сил, действующих на рабочие лопатки, от вибрации лопаток и самих дисков, под действием гироскопических моментов, возникающих при эволюциях самолета.

Из перечисленных напряжений наиболее существенными являются напряжения от центробежных сил собственной массы диска и лопаточного венца, а также температурные (в случае неравномерного нагрева диска). Напряжения изгиба зависят от толщины диска и способа соединения дисков между собой и с валом и могут быть значительными лишь в тонких дисках. Напряжения кручения обычно невелики и в расчетах в большинстве случаев не учитываются.

Допущения, принимаемые при расчете

При расчете принимаем следующие допущения:

диск считается симметричным относительно серединной плоскости, перпендикулярной оси вращения;

диск находится в плосконапряженном состоянии;

температура диска меняется только по его радиусу и равномерна по толщине;

напряжения на любом радиусе не меняются по толщине;

наличие отверстий и бобышек на полотне диска, отдельных выступов и проточек на его частях не принимается во внимание.

Целью расчета является определение напряжений и запасов прочности в различных сечениях по радиусу диска. Расчетная схема показана на рис. 4.4.1.

Рис. 4.4.1. Расчётная схема диска.

Исходные данные

1.Частота вращения диска =11388,6 об/мин;

2.Геометрические размеры диска в расчетных сечениях (указаны на рисунке);

3.Материал диска – титановый сплав ВТ3-1;

Плотность материала = 4500 кг/м;

5.Напряжение в корневом сечении пера лопатки от растяжения центробежными силами на расчетном режиме = 123,25 МПа;

6.Площадь корневого сечения лопатки =0.000132 м;

7.Число лопаток на рабочем колесе =30;

8.Площадь радиального сечения разрезной части обода =0,00026 м;

9.Радиус центра тяжести площади радиального сечения = 0.1912м;

10. Предел длительной прочности 1050 МПа

Расчет освещения и вентиляции участка
Расчет естественного освещения сводится к определению числа окон при боковом освещении и при верхнем освещении. Световая площадь оконных (световых)проемов участка Fок определяются по формуле: Fок = Fn*d,м2 где Fn – площадь пола участка, м2 d – световой коэффициент (d = 0,25 -0,35); Fок= 52,6 *0,3=15,78 м2 Принимаем ши ...

Технико-эксплуатационные и экономические характеристики судов
Характеристика буксирных судов. № проекта 1741 809 Тип судна Буксир-толкач Буксир-толкач Класс регистра Р Л Мощность регистровая, л.с. 600 300 Габаритные размеры - длина 33 22 - ширина 8,3 5,5 Осадка средняя регистровая 1,5 0,9 Скорость относительно воды без состава 19,7 18 Сила тяги на швартовых, кг 8700 3280 К-т тяг ...

Сведения о портах
Порт Туапсе Порт Туапсе. Кодошская бухта вдается в берег между устьем реки Королис-Цкали и находящимся в 1,9 мили к WSW от него мысом Кодошский. С юго-восточной и южной сторон бухты в 1—2 милях от берега поднимаются высокие горы. Западный берег бухты низкий. Берег в районе порта Туапсе — башня нефтеперегонного завода; ...