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

Определение величин динамики качественных показателей грузовых поездов и поездных грузовых локомотивов
№ п/п Наименование показателя Формула расчета Ед.изм. Величина показателя № проверки Относительная величина Ноябрь баз.года Ноябрь отч.года 1 Среднесут.производительность поездного грузового локомотива Ткм-брутто 1511,5 1592,1 (7.1) верно 1,053 2 Средний вес грузового поезда а) Нетто Тонн 1643,934 1693,377 (7.2) верно ...

Основные положения по эксплуатации подъездных путей
Эксплуатация примыкающих к станции К подъездных путей осуществляется в соответствии с Уставом железнодорожного транспорта общего пользования и Правилами эксплуатации подъездных путей. Взаимоотношения станции и первого подъездного пути (Рисунок 3.1) регулируются договором на эксплуатацию подъездного пути, где содержитс ...

Испытание амортизатора передней подвески ВАЗ 2104
Для определения работоспособности амортизатора ваз 2107 проверьте на динамометрическом стенде его рабочую диаграмму. Рабочие диаграммы снимайте согласно инструкции, прилагаемой к стенду, после выполнения не менее 5 рабочих циклов, при температуре рабочей жидкости амортизатора 20±5° С, частоте вращения маховика 60 мин- ...