Основные расчетные уравнения для определения упругих напряжений в диске от центробежных сил и неравномерного нагрева

Статьи » Авиационный турбовальный двигатель » Основные расчетные уравнения для определения упругих напряжений в диске от центробежных сил и неравномерного нагрева

Для расчета диска на прочность используем два дифференциальных уравнения:

где и - радиальные и окружные нормальные напряжения; - текущие значения толщины и радиуса диска; - угловая скорость вращения диска; - плотность материала диска; - модуль упругости материала диска; - коэффициент Пуассона; - коэффициент линейного расширения материала диска; - температура элемента диска на радиусе.

Точные решения дифференциальных уравнений могут быть получены только для ограниченного числа профилей. Применяем приближенный метод определения напряжений в диске – метод конечных разностей. Расчет диска этим методом основан на приближенном решении системы дифференциальных уравнений путем замены входящих в них дифференциалов конечными разностями. Для расчета диск разбиваем на сечения. При выборе расчетных сечений будем соблюдать следующие условия:

;

Напряжение от центробежных сил лопаток и замковой части обода может быть определено для случая, когда лопатки и диск изготовлены из материала с одинаковой плотностью, по формуле

где - наружный радиус неразрезной части обода диска; - ширина обода диска на радиусе .

компрессор напряжение нагрузка нагрев

Рис. 5.6.1. Изменение напряжений по сечениям.

Произведен расчет статической прочности диска первой ступени компрессора. Из полученных результатов следует, что значения запасов прочности во всех сечениях удовлетворяют нормам прочности (допустимый коэффициент запаса прочности для диска находится в диапазоне 1.5<K<2.5). Показано изменение коэффициента запаса прочности по высоте диска. Следствием таких весьма больших значений запасов прочности, а также распределение нагрузки является чрезмерное упрощение истинной формы диска.

Определение коэффициента перехода от цикла к году
Определения коэффициента перехода от цикла к году ήг, определяется по формуле ήг = Lг / Lкрс (19) где Lг – годовой пробег автомобиля, км; Lкрс – среднее значение межремонтного пробега, определяемое по формуле (6), км Годовой пробег автомобиля Lг, км, определяется по формуле Lг = Дрг ∙ αтг ∙ ...

Проверочный расчет винта на смятие
Расчет винта на смятие где, F – сила действующая на винт, F=20кН, d2 – средний диаметр винта, d2 =10,5мм, h- высота резьбы 3мм, Z – число рабочих витков, Z=Н/Р где, Н – высота резьбовой части зацепа, Н=20, Р – шаг резьбы, Р=1,5 Z=20/1,5=13 σсм- допустимое напряжение при смятии [σсм]= σт/3, где, σт- ...

Ускорение при разгоне
Ускорение во время разгона определяется для случая движения автомобиля по горизонтальной дороге (уклон ) с твердым покрытием хорошего качества при максимальном использовании мощности двигателя и отсутствии буксования ведущих колес. Ускорение находят из выражения (1.24): , (1.24) где - ускорение автомобиля, м/с; - коэф ...