Формулы для расчета напряжений в дисках

Для определения надежности частей ротора турбоустановки следует знать напряжения и деформации, возникающие в процессе их работы. Для определения напряженного и деформированного состояния употребляются способы теории упругости, в какой подразумевается, что меж напряжениями и деформациями существует конкретная связь (закон упругости). Но в реальных конструкциях эта связь не однозначна и приходится воспользоваться элементами Формулы для расчета напряжений в дисках теории пластичности, где выбирается догадка о связи меж компонентами напряжений и деформаций. Вкупе с тем данные теории не могут предсказать критерий разрушения материалов. Потому дополнительно употребляются догадки прочности. При высочайшей температуре (около половины абсолютной температуры плавления) появляются особенные характеристики материалов, именуемые ползучестью. Теория ползучести позволяет кроме определения напряжений и деформаций Формулы для расчета напряжений в дисках найти время, в течение которого конструкция будет работоспособной.

Диски роторов нагружены центробежными силами, силами от разности давлений на боковых стенах тела диска, окружными усилиями в лопаточном аппарате, силами, возникающими при посадке диска на вал с натягом, также температурными напряжениями, если температура диска неодинакова. Обычно условия работы дисков Формулы для расчета напряжений в дисках турбинных ступеней активного типа определяют значимость только центробежных сил и сил в посадочном месте их на вал. (рис. 26.9). Тут радиус r2 равен радиусу, на котором завершаются пазы под хвостовики лопаток. Тогда круговые напряжения в полотне диска:

, (26.11)

где Rцл – центробежная сила от деяния лопаток и бандажа; Rцоб – центробежная сила Формулы для расчета напряжений в дисках части обода, расположенной за пределами радиуса r2; z2 – ширина обода диска. Не считая того, при посадке диска на вал с натягом на поверхности радиусом r1 появляются контактные напряжения sr1 (рис. 26.9). Допустим, что напряжения по толщине диска не изменяются. Обозначим обычные напряжения по меридиональным поверхностям st, а на цилиндрических - sr. Разглядим равновесие его Формулы для расчета напряжений в дисках нескончаемо малого элемента по схеме рис. 26.10, в центре масс которого приложена центробежная сила dС (вывод вне экзаменационной программки).

Рис. 26.9. Схема нагружения диска

Рис. 26.10. Схема усилий и напряжений в диске

Формулы для определения круговых и тангенциальных напряжений в диске неизменной толщины с отверстием:

(26.12)

(26.13)

Тут ν –коэффициентПуассона (отношение относительной поперечной деформации к относительной Формулы для расчета напряжений в дисках продольной).

Рассредотачивание соответственных напряжений в диске показано на рис. 26.11,а. Круговые напряжения имеют максимум меж радиусами r1 и r2. Тангенциальные напряжения максимальны на поверхности отверстия и везде растягивающие. В диске, посаженном на вал с натягом, на расточке имеют место сжимающие круговые напряжения. В данном случае sr1<0.

Формулы определения напряжений для Формулы для расчета напряжений в дисках диска без отверстия имеют последующий вид:

(26.14)

(26.15)

В сплошном диске все напряжения растягивающие (рис. 26.11,б).

А) б)

Рис. 26.11. Рассредотачивание напряжений в плоском диске с отверстием (а) и без отверстия (б)

Обычно диски паровых турбин имеют сложную форму, лучшую от неизменного профиля (рис. 26.12).

Рис. 26.12. Рассредотачивание напряжений в диске сложной формы

В Формулы для расчета напряжений в дисках случаях, если форма профиля диска приближена к конической, гиперболической либо равного сопротивления, то диск случайного профиля подменяют ступенчатым, состоящим из колец неизменной толщины. Тогда при переходе от 1-го участка неизменной толщины к другому круговые и тангенциальные напряжения меняются скачком на границе меж участками (рис. 26.12). К примеру, для круговых напряжений связь Формулы для расчета напряжений в дисках в скачке осуществляется из соотношения: sr(n+1)(zn+1)=srnzn, а для тангенциальных .


fotokniga-novij-segment-rossijskogo-fotorinka-referat.html
fotokonkurs-poeticheskij-delikates-knizhnaya-yarmarka-kupi-knigu-za-10-rublej-otdih-v-knizhnoj-kofejne-vstrechi-v-shatre-gadalki-i-mnogoe-mnogoe-drugoe.html
fotokonkursa-alma-mater-obektivnij-vzglyad.html