ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общие замечания. Расчет колес открытого типа из "Расчет на прочность вращающихся дисков (БР) " В большинстве.случаев при расчете радиальных колес напряженное состояние считается осесимметричным. При числе лопаток 2л 12 допущение об осевой симметрии напряженного состояния несущих дисков не вносит большой погрешности [ПО]. [c.174] Для закрытых колес необходимо учитывать жесткость лопаток. Лопатки работают как жесткие связи между несущими дисками. Если диски достаточно тонкие, то колесо можно рассматривать как двухслойную плоскую или изогнутую пластинку со связями, работающими на растяжение и сдвиг [27, 30]. [c.175] Более подробное исследование напряженного состояния в утолщенных дисках (см. рис. 6.1, г) может быть проведено с помощью метода конечных элементов (см, гл. 5 и 18 гл. 6), позволяющего учесть окружную несимметрию из-за взаимодействия с лопатками. [c.175] Расчет полуоткрытых колес как конструктивно-ортотропных пластин. Рассмотрим колесо как конструктивно-ортотропный слабоизогнутый диск, работающий на растяжение и изгиб. Расчет изотропных дисков на растяжение и изгиб, в том числе и с начальным искривлением (пологих оболочек) срединной поверхности, рассмотрен в гл. 2. В этом параграфе использован метод расчета конструктивно-ортотропных пластин, предложенный в работе [15]. [c.175] Радиальные или слабоизогнутые лопатки образуют ортотроп-ный слой. Изогнутость лопаток влияет на жесткость слоя наибольшая жесткость при радиальных лопатках. [c.175] Искривление лопаток в этом случае не учитывается. В выраже- НИН (6.3) h — общая ширина колеса по радиусу г — толщина основного диска. [c.176] как и раньше, нижний индекс а означает значение функции при г — а внутреннего отверстия. [c.178] Здесь Ф,у и Ф/fe — фундаментальные функции — решения системы однородных уравнений, соответствующих (6.18) Ф, и Ф — векторы частных решений. [c.181] Так как решения независимые, то каждая фундаментальная функция — решение Ф, отыскивается отдельно по аналогии с (1.93). Начальные параметры в (6.23), (6.24) д, Ua, г ) и Q a определяются из краевых условий при г = а и г — Ь (см. рис. 6.2). Обычно в колесах открытого типа силы и моменты на наружном контуре отсутствуют, т. е. N t, = О и М ь = 0. Если основной диск имеет центральное отверстие, то силы N a и или равны нулю, или определяются из условий взаимодействия диска с сопряженной деталью (валом). По (6.6)—(6.9) в этом случае легко определить начальные параметры, подстановка которых в (6.23), (6.24) дает значения искомых перемещений и О (г). Краевые условия для диска без отверстия рассмотрены в 4 гл. I и 5 гл. 2. Так как ы (/ ) и тЗ (г), а также значения и теперь известны, из (6.5)-можно найти напряжения в колесе. Допущения принятой схемы таковы, что напряженное состояние более точно определяется в основном диске. Лопатки оцениваются достаточно приближенно. [c.181] Методы упругопластического расчета, описанные в 8 гл. 3, применяют для учета пластических деформаций и ползучести колеса, и, в частности, приведенные выше уравнения, предполагающие зависимость параметров упругости и (х от координат, позволяют реализовать метод переменных параметров упругости. [c.181] Описанный выше метод также может быть использован, если лопатки колеса слабо изогнуты. При сильноизогнутых лопатках неучтенные деформации лопаток могут дать существенную погрешность, и в этом случае следует использовать другие методы (см. 2). [c.181] В результате пластических деформаций значительно в области центрального отверстия. Упругопластический расчет проводится методом переменных параметров упругости. [c.183] Определение разрушающей частоты вращения. Частоту вращения открытого радиального колеса определяют методами, изложенными в 12 гл. 4. Проведя упругопластический расчет для различной частоты вращения с использованием метода пристрелки, моишо определить разрушающую частоту гг по условию равенства эквивалентных напряжений в колесе пределу прочности ст материала (или пределу длительной прочности). Разрушающая частота вращения может быть также определена методами теории предельного равновесия по (4.30), (4.31), если вместо плотности материала р подставить величину р с учетом присоединенной массы по (6.1). [c.183] Расчетная величина п., определенная по (4.31) для колеса-нагнетателя (см. рис. 6.6, пример 2.2), составляет Прасч = м = = 64 700 об/мин. При испытаниях этого колеса, проведенных на разгонной установке, я ксп = 52 ООО об/мин. Характер разрушения колеса-нагнетателя соответствует расчетному. Запас mm = т. е. по расчету разрушение должно происходить по меридиональному сечению колеса, что и показал эксперимент. Расчетная разрушающая частота, оцененная по (4.30), (4.31), выше экспериментальной на 10—-20%. Оценка п по упругопластическому расчету дает результаты, более близкие к результатам эксперимента. [c.183] Вернуться к основной статье