Температурные напряжения п дисках

Выявленная морфология рельефа с усталостными бороздками свидетельствует о том, что при относительно умеренной температурной напряженности дисков механизм межзеренного разрушения подавлен внутризеренными процессами разрушения и скольжения. Внутризеренное скольжение вызывает интенсивное растрескивание материала и препятствует реализации механизма формирования усталостных бороздок, что отражается в сочетании элементов рельефа ввиду усталостных бороздок и растрескиваний излома. [c.545]

В случае неравномерного нагрева диска к напряжениям, вызванным центробежными силами его собственной массы и контурными нагрузками, прибавляются температурные напряжения. [c.464]

Если вращающийся диск нагревается неравномерно, то напряжения от центробежных сил и температурные напряжения следует суммировать. В случае линейного изменения температуры вдоль [c.465]

УП.З. Температурные напряжения в тонких дисках и длинных цилиндрах [c.93]

Если вращающийся диск нагревается неравномерно, то напряжение от центробежных сил и температурные напряжения следует суммировать. В случае линейного изменения температуры вдоль радиуса, сложив правые части выражений (16.69) и (16.100), а также выражений (16.70) и (16.101), будем иметь [c.494]

В охлаждаемых дисках газовых турбин могут возникнуть существенные напряжения вследствие неравномерности их температурных полей. Большие температурные напряжения могут возникнуть также в роторе паровой турбины при маневрировании (особенно при пуске и реверсе). Таким образом, изменение режима работы турбины необходимо производить в строгом соответствии с инструкцией по эксплуатации, учитывающей указанные обстоятельства. [c.284]

В области малоцикловой усталости большая часть долговечности дета.ти приходится на ее работу с трещиной (см. главу 1). Поэтому повышение температурно-силовой напряженности дисков ГТД, возможное появление дефектов материала на стадиях изготовления и ремонта двигателя приводят к эксплуатации дисков по принципу их безопасного повреждения. [c.541]

В связи с ограниченным ресурсом пластичности реальных металлов, наряду с расчетом по предельному равновесию, существующие нормы предусматривают также определение максимальных суммарных (от центробежных сил и температурного поля) напряжений. Таким образом, нормами прочности в настоящее время регламентируются значения двух запасов прочности для дисков запас по несущей способности (или связанный с ним запас по разрушающим оборотам) и запас местной прочности. Температурные напряжения учитываются только последним. [c.137]

Интенсивность изнашивания. Требования к этому показателю должны основываться на реальных возможностях современных фрикционных материалов. Фрикционные накладки (колодки, секторы) и контртело (металлический барабан, диск и т. п.) работают в условиях многократных нагревов и охлаждений. Возникающие при этом температурные напряжения значительно выше механических напряжений. В связи с этим в качестве элементов фрикционной пары необходимо подбирать материалы, хорошо сопротивляющиеся тепловой усталости. Интенсивность изнашивания таких материалов в первом приближении может быть рассчитана по формуле = [c.295]

В диске постоянной толищны без центрального отверстия температурные напряжения определяют по формулам I [c.311]

При прогреве диска наибольшим температурным напряжением оказывается окружное напряжение на периферии сг д, которое изменяется от нуля в начале [c.311]

Для дисков газовых турбин характерно наличие значительного градиента температуры по радиусу (температура понижается от обода к центру), вызывающего температурные напряжения, порой довольно значительные. [c.178]

Во-первых, в таких дисках возникают температурные напряжения от неравномерного нагрева как по радиусу диска, так и по толщине его. [c.216]

РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ДИСКЕ ПОСТОЯННОЙ ТОЛЩИНЫ [c.219]

Из уравнений (272) и (273) видно, что постоянная составляющая температуры /о не вызывает температурных напряжений. Таким образом, при равномерном нагреве диска температурных напряжений не возникает. [c.220]

Рис. 179. Коэффициенты О0 ц 0 для расчета температурных напряжений в диске постоянной толщины

РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ДИСКЕ [c.221]

Коэффициенты для подсчета динамических и температурных напряжений в диске [c.222]

Рис, 181. Динамические и температурные напряжения в диске произвольного профиля [c.224]

Температурные напряжения в диске [c.227]

Диск радиально-осевой турбины имеет переменную температуру по радиусу. Возникающие при этом температурные напряжения могут быть определены по методу, изложенному в 47—49. [c.230]

В том случае, если температурные напряжения в диске не являются пренебрежимо малыми, необходимо учесть величину дополнительного натяга, вызванного этими напряжениями. [c.235]

Пренебрегая разностью температур между внутренней поверхностью диска и валом, а также температурными напряжениями вала, найдем необходимую величину дополнительного натяга, равного деформации диска на радиусе Х [c.235]

При определении частоты колебаний дисков газовых турбин необходимо учитывать наличие у этих дисков неравномерного нагрева по радиусу, вызывающего снижение собственной частоты колебаний. Это объясняется как уменьшением модуля упругости материала диска при нагреве (частота пропорциональна корню квадратному из модуля упругости), так и влиянием сжимающих тангенциальных температурных напряжений, действующих в области максимальных прогибов диска при его колебаниях. При наличии температурного градиента собственную частоту колебаний диска следует определять не по формуле (337), а по уравнению [c.271]

Повреждаемость, накапливаемая в деталях авиационного двигателя от действия низкочастотного нагружения и нагрева (малоцикловое нагружение), зависит от условий работы деталей. В дисках турбин малоцикловое нагружение от повторных запусков, изменений режима, включения реверса проявляется в сочетании статических (от центробежных сил) и термических нагрузок. Как показано в работе [4], в момент запуска двигателя условия работы материала в ободе, на ступице и в полотне диска различны. В ободной части температурные напряжения и напряжения от центробежных сил имеют разный знак, однако при выключении двигателя и продувке холодного воздуха возможен обратный температурный градиент [2], и в этом случае механические и термические напряжения в ободной части суммируются. Максимальные значения нагрузки и температуры при этом не совпадают, т. е. происходит неизотермическое нагружение. В ступице и в полотне диска температурные напряжения суммируются с центробежными и их максимум совпадает в цикле нагружения с моментом достижения максимальной температуры. В остальной части цикла диск работает на стационарном режиме вибрационные напряжения в нем обычно невелики. [c.78]

Основным методом расчета дисков ГТД является расчет на кратковременную и длительную прочность при действии центробежных нагрузок [4]. Расчет производится с учетом пластических деформаций и ползучести материала. Для дисков сложной формы необходимо учитывать действие изгибающих моментов. Диски турбины, имеющие значительную массу, неравномерно нагреты как по радиусу, так и по сечению (в особенности на нестационарных режимах). Температурные напряжения в дисках турбин являются важным компонентом, влияющим на напряженное состояние. При расчете определяется запас статической прочности по напряжениям во всех сечениях диска на каждом из режимов нагружения [c.83]

Пример напряженного и деформированного состояния в диске турбины показан на рис. 4.7 [4, 14]. Как упоминалось выше, температурные напряжения на ободе в период запуска и стационарной работы сжимающие суммарные окружные напряжения в этой зоне поэтому оказываются незначительными. Основную нагрузку на обод создают усилия от рабочих лопаток. Как показывает эпюра рис. 4.7, я, наиболее напряженные зоны в диске — у отверстия в ступице и в полотне, где сказывается влияние концентрации напряжений. На рис. 4.7, б показано распределение пластических деформаций по радиусу как видно, наибольшие деформации развиваются на контуре отверстия в ступице. Зоны перехода в полотне также имеют повышенную деформацию. Кинетика напряженного состояния в течение первых семи циклов, установленная авторами [4, 14], показана на рис. 4.7, в. Как видно из этого рисунка, размах деформаций и их величина в экстремальных точках цикла, а также коэффициент асимметрии цикла деформирования существенно изменяются уже в первых циклах деформирования. Очевидно, что для расчета циклической долговечности следует использовать размах деформаций в стабилизированном цикле, если стабилизация вообще происходит. В ином случае необходимо использовать представления о закономерностях суммирования повреждений от нестационарных нагрузок, например, так, как это будет показано ниже на примере расчета диска малоразмерного газотурбинного двигателя. [c.86]

На рис. 3-1 показаны продольные разрезы компрессоров и турбин, конструкции узлов которых являются типичными для фирмы Броун Бовери. Газовая турбина имеет сварной барабанный ротор, состоящий из отдельных дисков. Ротор современной газовой турбины имеет обычно не более семи ступеней. Диски выполнены без центрального отверстия, что способствует большей прочности их и меньшим температурным напряжениям при запуске. Цельно-фрезерованные лопатки делаются широкими и относительно короткими (до 290 мм). Лопатки последних ступеней укрепляются демпфирующей связующей проволокой для повышения жесткости. Осевой компрессор имеет 16— [c.54]

РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ДИСКАХ [c.223]

Расчет равнопрочных быстроизнашивающихся дисков сложен, так как в ряде случаев приходится учитывать тепловые Напряжения, возникающие от неравномерности температурного поля диска. Во многих случаях картина осложняется явлением Теплового удара, вызывае.мого на некоторых режимах работЬг неустаНовившими ся потоками тепла от периферии к центру или наоборот. [c.111]

Ксли пе и1фе)1ия диска нагрета больше (температура B03 ia raeT имеете с радиусом) (рис. 14.0, и), то но внешних областях температурные напряжения (>УДУ г сжимающими, [c.480]

Повышение и понижение температуры материала вызывают в нем соответственно удлинение и укорочение. Поэтому при нагрозе или охлаждении детали в ней могут возникать температурные напряжения и, как правило, при стесненности де Ьормаций. Так, например, надо охш-дать опасных напряжений при неравномерном охлаждении литья. Большие температурные наиря кения появляются в диске турбины вследствие того, что температуры в центре диска и на периферии неодинаковы. Вследствие различия коэффициентов линейного расширения материалов температурные напря- жен ИЯ возникают и в частях машин I или сооружений, сделанных из разных материалов и скрепленных друг с [c.70]

Повышение требований к параметрам и стремление к снижению веса авиационных ГТД обусловили усиление термической и механической напряженности их деталей, в том числе и дисков турбин. Особенности применяемых на некоторых типах ГТД конструкций дисков турбин (наличие центрального отверстия, расположение крепежных отверстий в напряженной зоне ступицы) приводят к тому, что материал дисков — ЭИ698ВД в зонах концентрации напряжений у отверстий работает в упругопластической области. При этом температурный режим диска в зоне крепежных отверстий является относительно умеренным. В связи с этим для таких дисков влияние процесса ползучести в наиболее напряженных зонах невелико, а основным фактором, определяющим долговечность дисков, являются процессы малоцикловой усталости материала в районе крепежных отверстхп . [c.541]

Качественные методы. Образцы в виде цилиндров или дисков подвергают циклическому нагреву до определенной степени циклической деформации или разрушения без анализа возникающих при этом температурных напряжений и деформаций. Фш(сируется число йиклов теплосмен. [c.263]

Нестационарные режимы работы, осуществляющиеся циклически в чередовании со стационарными, делают более сложными и напряженными условия работы дисков турбомашин [13, 31, 71]. На нестационарных режимах возникают значительные температурные напряжения, связанные с большими перепадами температур по радиусу и дополнительно нагружающие диск. На стационарных режимах ноле температуры и нагрузок сохраняется на постоянном, но достаточно высоком уровне, что приводит к полаучести и релаксации напряжений. [c.9]

Надежность ТВД определяется работоспособностью диска ТВД и аппарата лопаток, которые подвержены действию различных нагрузок. Наиболее неблагоприятный по температуре режим — пусковой. В этот момент возникают повышенные термические напряжения, которые в сочетании с напряжениями от центробежных сил могут значительно ухудшить состояние узла посадки диска на вал и привести к перегрузке фиксирующих штифтов. Температурное состояние диска сортветствует нормально функционирующей системе охлаждения. При нарушении работы воздушной системы охлаждения разность температур сопрягаемых поверхностей увеличивается, ослабляется посадка диска, а нагрузка от крутящего момента и сил неуравновешенности воспринимается только радиальными штифтами, и при этом воз(уюжно задевание рабочих лопаток об обойму. [c.86]

Костю к А. Г. Температурное поле и температурные напряжения в охлаждаемых дисках газовых турбин при иестационарных тепловых режимах. Известия АН СССР. Механика и машиностроение , 1962, № 4, [c.251]

Принимая для расчета температурных напряжений метод разбивки диска на участки постоянной толщины, уравнение (265) запищем в таком виде 2 . 1 й1 [c.218]

Для определения температурных напряжений в невращаю-щемся диске постоянной толщины с центральным отверстием (рис. 180) запишем уравнение (272) для радиуса Ха. [c.220]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...