Запас прочности дисков лопатки

Для применяемых в настоящее время сварных роторов из слаболегированных сталей предел текучести 00,2 = 500 -600 МПа. При таких материалах не удавалось создавать с достаточным запасом прочности диски последних РК со стальными лопатками длиной 1200 мм и более. Цельнокованые роторы также не решают проблему, так как пока крупные роторы изготовляются с центральными отверстиями, на периферии которых возникают высокие напряжения. Применение сварно-кованых роторов, как и сварных, ограничивает выбор материала и затрудняет контроль при отсутствии центральных отверстий. [c.48]

При отсутствии ползучести металла замка, т. е. при относительно низких температурах, расчет заключается в определении предельной нагрузки на замок и соответствующего коэффициента запаса прочности /г". Для этого необходимо произвести расчеты, указанные в п. а—в раздела А, и в п. а раздела Б. По последнему пункту расчет ведется для зубцов хвостовика лопатки и выступа диска до тех пор, пока граница между упругой и пластической зонами не пересечет весь зубец (от верхнего контура к нижнему). Соответствующие усилия и будут предельными для зубцов лопатки и диска, после чего меньшая из этих величин подставляется в формулу (4.11), что дает возможность определить соответствующий коэффициент запаса прочности п°. Для облегчения некоторых расчетов, указанных в этом параграфе, можно воспользоваться вспомогательными таблицами, а именно [c.173]

В конструкции роторов турбоагрегатов (лопаточного аппарата, дисков) запас прочности на увеличение частоты вращения сравнительно невелик и обычно не превышает 20% некоторые детали, и в первую очередь лопатки последних ступеней мощных конденсационных турбин, имеют еще меньший запас. Исчерпание этого запаса, т. е. повышение частоты вращения за пределы допустимого, может привести к разрушениям дисков, роторов, подшипников, генератора и всего агрегата. Чтобы избежать этого, и применяется защита от повышения частоты вращения — автомат безопасности. [c.113]

Методы расчета деталей, работающих в тяжелых условиях нагружения, на прочность значительно сложнее, особенно это относится к расчетам деталей авиационной и ракетной техники, поскольку в этих случаях конструктор, стремясь в максимальной степени облегчить изделие, исходит из минимального запаса прочности. Например, для основных деталей авиационных двигателей (коленчатый вал, шатун, лопатки и диск турбины и компрессора) минимальный запас прочности 1,3...1,5, в то время как в общем машиностроении и строительной практике он доходит до 10... 15. [c.245]

У рабочих охлаждаемых лопаток и неохлаждаемых со сплошным пером может быть достигнуто снижение температуры у ее основания на 50. .. 80 благодаря теплоотводу в диск. Это постепенное к основанию снижение температуры металла (примерно на 1/3 ее высоты пера) существенно сказывается на повышении запаса прочности лопатки в корневой ее части, где суммарные напряжения от растяжения центробежными силами и изгиба от газовых сил наибольшие (см. подразд. 5.1.2). [c.157]

В современных турбинах напряжения от центробежных сил в лопатках и дисках очень велики, и в некоторых деталях при нормальной частоте вращения запас прочности по отношению к пределу текучести составляет лишь 1,6—1,8. Поскольку напряжения от центробежных сил при увеличении частоты вращения возрастают пропорционально ее квадрату, чрезмерное увеличение частоты вращения ротора может вызвать разрушение лопаток и дисков от центробежных сил. Эта авария относится к разряду наиболее тяжелых, вследствие чего защита от опасной частоты вращения должна быть особенно надежной. [c.134]

Проектирование рабочих лопаток минимального веса. Так как центробежная сила рабочих лопаток является основной нагрузкой, передающейся на диск, облегчение лопаток приводит к снижению напряженности и повышению надежности или уменьшению веса всей турбины. Поэтому проектирование рабочих лопаток минимального веса, удовлетворяющих всем требованиям по запасам прочности, является важной практической задачей [4, 10]. Считая определяющим запас длительной прочности по напряжениям и полагая, что материал и распределение температуры лопатки подлине пера Т г) являются заданными, потребуем, чтобы распределение площадей поперечного сечения Р ) и средние по сечению напряжения а (г) удовлетворяли во всех точках следующим условиям [c.303]

Вышеперечисленные факторы могут оказывать определенное влияние на характеристики механических свойств и жаропрочность металла. Так, например, участки с неразбитой литой структурой в турбинном диске в связи с создаваемой ими анизотропией механических свойств могут привести к перераспределению напряжений, изменению запасов прочности и в ряде случаев к разбалансировке диска в условиях эксплуатации. Неблагоприятное расположение волокон (например, в заготовке турбинной лопатки) по этой же причине вызывает понижение ее конструктивной прочности. [c.238]

При сравнении различных нестационарных режимов работы ГТД, приводящих к накоплению повреждений малоцикловой усталости (в частном случае - термоусталости) в дисках, лопатках и статорных деталях турбины, направляющих аппаратах и др., целесообразно сравнивать запасы прочности по размахам деформации или близкие к ним запасы прочности по условиям, определяющим возможность возникновения знакопеременного течения (ЗПТ) в рамках расчета соответствующей детали по теории приспособляемости. Последний в некоторой степени отображает реальный размах дес рмаций в установившемся цикле (после перераспределения напряжений из-за появления пластических де(]к)рмаций и деформаций ползучести в первых циклах нагружения). [c.553]

Лопатки газовых турбин в большинстве случаев охлаждают отводом тепла в диск. При этом в соответствии со сказанным в 16 температура лопатки меняется по длине так, как показано на рис. 127. Предел длительной прочности металла поэтому увеличивается к основанию лопатки и на некоторой части длины лопатки растет быстрее, чем суммарное напряжение асумм- В итоге наименьший запас прочности молсет оказаться не в основании лопатки, где напряжение Осумм достигает максимума, а ближе к ее середине. Это обстоятельство необходимо принимать во внимание при расчете лопаток газовых турбин. [c.165]

Работающие при повышенных температурах, высоконагру-женные, запасы прочности которых могут определяться теми или иными расчетными методами (лопатки турбины, диски, направляющие аппараты, дефлекторы) [c.548]

На стадии проектирования турбомашины возбуждающие силы, действующие на ротор, неизвестны, в связи с чем ограничения на такие параметры, как переменные напряжения или соответствующие запасы, обычно не включаются в рассмотрение. Однако имеющийся опыт по созданию и последующей работе аналогичных конструкций может служить информацией о наиболее опасных диапазонах собственных частот колебаний ротора или ьрэектируе-мой ступени. В этом случае ограничения могут быть косвенными и накладываться на собственные частоты колебаний. В частности, по аналогии с ограничениями по запасам статической прочности, приведенными в 19, может быть задано условие, чтобы частота вращения диска при колебаниях по данной форме не была ниже заданной. В роторах в основном встречаются связанные колебания систем, й, в частности, дисков с лопатками. В связи с этим при проектировании диска отстройку по частоте следует производить, учитывая этот фактор. [c.215]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...