Июнь 17th, 2013
9.6. РАСЧЕТ ЛОПАТКИ ОСЕВОЙ СТУПЕНИЛопатки осевых ступеней рассчитываются на растяжение центробежной силой от собственной массы и массы бандажа и на изгиб от силы взаимодействия с рабочим телом. Лопатки при температуре свыше 620—770 К (минимальный предел зависит от материала) должны рассчитываться на длительную прочность и на ползучесть. Кроме того, определяют частоту собственных колебаний лопатки. Во избежание явления резонансачастота собственных колебаний не должна совпадать с частотой внешних сил, возбуждающих колебания лопатки.Рассмотрим кратко расчет на растяжение центробежной силой и изгиб. У коротких лопаток с постоянным по высоте профилем наибольшее напряжение растяжения возникает в корневом сечении лопатки, Па:где и — линейная скорость на среднем радиусе ступени, мс; Q=dl; d, I — средний диаметр и высота лопатки соответственно, м.Для лопаток с произвольным изменением профиля по радиусу центробежная сила находится численным интегрированием по высоте лопатки:где f(r)—площадь сечения профиля лопатки на радиус г, м2. Напряжение растяжения в корневом сечениигде к — площадь корневого сечения, м2.Для лопатки с линейным законом изменения профилягде тп=пк; п — площадь периферийного сечения лопатки, м2.При наличии бандажа прибавляется центробежная сила массы бандажа Рц,б1, приходящаяся на одну лопатку, и напряжение растяженияПри взаимодействии лопатки с рабочим телом на нее действует сила Р, вызывающая изгиб лопатки. Определение силы Р и ее составляющих Ри и Рг рассмотрено в гл. 7. Лопатку мож* но рассматривать как консольно закрепленную балку с распределенной нагрузкой. Для коротких лопаток распределение нагрузки считают равномерным, и изгибающий момент в корневом сечении, Н-м,При взаимодействии лопатки с рабочим телом на нее действует сила Р, вызывающая изгиб лопатки. Определение силы Р и ее составляющих Ри и Рг рассмотрено в гл. 7. Лопатку мож* но рассматривать как консольно закрепленную балку с распределенной нагрузкой. Для коротких лопаток распределение нагрузки считают равномерным, и изгибающий момент в корневом сечении, Н-м,
