Диски Расчет напряжений от действия центробежных сил

Напряжения от действия центробежных сил и температурные напряжения, полученные в результате окончательных расчетов суммируются. Суммарные напряжения отражают напряженное состояние неравномерно нагретого вращающегося диска. [c.225]

В роторах типа, показанного на рис. 2, в, сварной шов обычно выносят за пределы диска, он разгружен от действия центробежных сил и нагрет до относительно небольших температур (не выше 200 °С). Расчет сварного соединения можно проводить по совместному воздействию изгиба и кручения на вал. Наибольшее касательное напряжение в этом случае [c.288]

Пример 2.1. Рассмотрим расчет диска газовой турбины. Результаты расчета диска без учета больших прогибов от растягивающих сил и изгиба приведены в примере 2.2. На рис. 2.6 и 2.7 показаны напряжения растяжения в диске от действия центробежных сил, растягивающей нагрузки Nгь иа наружном контуре и неравномерного нагрева вдоль радиуса. Суммарные напряжения с учетом изгиба от действия распределенной поперечной нагрузки (г) и неравномерного нагрева по толщине также соответственно показаны на рис. 2.6 и 2.7. В данном случае уравнения (2.77) и (2.84) решаются как линейные при этом полагается = О, i-ia-f) = О, = 0. = О, [c.51]

На элементы соединения действуют центробежная сила от пера и хвостовика лопатки, центробежная сила выступа диска, окружная и осевая составляющие от газодинамических сил потока. Последние две силы вызывают изгиб элемента соединения лопатки, но влияние их незначительно. Поэтому обычно напряженное состояние элементов соединения определяют только от действия центробежных сил. Расчетная схема представлена на рис. 3.21. При расчете соединения типа ласточкин хвост определяют [c.78]

Проектировочный расчет муфты с торообразной резиновой оболочкой производится по методу допускаемых напряжений. Учитывая, что в большинстве случаев муфта выбирается из условия передачи заданного вращающего момента, в основу проектировочного расчета можно положить зависимость (5.2). Так же, как и для муфт с упругим диском, расчет ведется по величине максимальных, а не номинальных напряжений. Ввиду того что напряжения от зажима бурта и действия центробежных сил при таком подходе не учитываются, рекомендуется величину допускаемых напряжений принять более низкой, чем для упругих дисков (см. п. 4.6), и положить [c.122]

Основными нагрузками, действующими на диски, являются центробежные силы, возникающие при вращении. Определение напряжений и деформаций от центробежных сил — главный этап расчета дисков на прочность. Неравномерный нагрев приводит к возникновению температурных напряжений, которые могут оказаться существенными, особенно при нестационарных режимах работы машин. Равномерно нагретые по толщине, симметричные относительно плоской срединной поверхности диски достаточно рассчитывать только на растяжение. Для дисков сложной формы с изогнутой срединной поверхностью при неравномерном нагреве по толщине или осевых нагрузках и моментах во время расчета следует учитывать изгиб. [c.5]

Сочетание статического и вибрационного режимов нагружения. В элементах газовых турбин, например в дисках, лопатках, корпусах, наряду с действием таких силовых температурных факторов, как статические напряжения, стационарные и нестационарные температурные напряжения, наблюдается периодическое возбуждение колебаний указанных деталей при резонансных режимах. На рис. 2.4.3 показано изменение суммарных напряжений от центробежных и газовых сил в лопатке I ступени турбины в течение одного этапа испытаний. В опасных точках газовых турбин чередуются различные комбинации статических а, термоциклических Отц, повторных механических напряжений бц, а также переменных апряжений высокой частоты от вибраций v Если имеет место статическое, а затем вибрационное нагружение, то в расчетах на прочность учитывают способность деталей накапливать повреждаемость от каждого вида нагружения, статического и вибрационного, независимо от наличия предшествующих нагружений другого типа. Условие усталостного разрушения при одновременном действии на деталь вибрационных и статических нагрузок определяют с учетом зависимостей прочности при асимметрии цикла (разд. 2.2). [c.74]

При расчете напряжений в выступах диска часто ограничиваются определением средних растягивающих напряжений от центробежных сил (в том числе и от лопаточной нагрузки), а в ряде случаев дополняют их оценкой напряжений от смятия на контактных поверхностях и условных изгибных напряжений в зубчиках, задаваясь равномерным распределением напряжений по зубцам. Однако в действительности картина напряженного состояния в выступах диска значительно сложнее. Существенные усложнения напряженного состояния происходят вследствие концентрации напряжений в пазах, неравномерного засорения монтажных зазоров, различия в коэффициентах линейного расширения металла лопаток и дисков, изгиба в осевом направлении под действием осевого градиента температур и, наконец, вибрационных напряжений, возбуждаемых от колеблющихся лопаток. Дополнительные напряжения в диске могут возникать в случае анизотропии механических и физических свойств материала. В зависимости от конструкции диска и условий работы ГТУ соотношения между действующими в разных местах диска напряжениями существенно меняются в некоторых местах дисков максимальными являются радиальные напряжения, в других -тангенциальные. Резкие пуски и остановы машины вызывают иногда столь значительные термические напряжения, что они преобладают над напряжениями от центробежных сил. При работе на пылевидном топливе засоряются монтажные зазоры в пазах дисков, в результате чего меняются условия теплопередачи от лопаток к дискам, а также жесткость закрепления лопаток. Все это влияет на напряженное состояние диска. [c.24]

Пример 4.2. На рис. 4.4, а показано меридиональное сечение диска газовой турбины. Диск изготовлен из сплава ХН77ТЮР-ВД и работает на трех режимах (табл. 4.1). Распределение температуры по радиусу диска на режиме I приведено на рис. 4.4, г, а суммарные напряжения от действия центробежных сил и нагрева на режиме I на рис. 4.4, б. Напряжения максимальны на внутреннем радиусе диска по результатам упругопластического расчета = = 61,47 кгс/мм на радиусе г= 7,65 см запас по напряжениям с учетом длительности данного режима в этой точке kg = 1,518. Распределение Лд min в зависимости от радиуса показано на рис. 4.4, в. На режимах II и III максимальные напряжения возникают в месте расточки запасы kg на радиусе 7,65 см приведены в табл. 4.1. Эквивалентный коэффициент запаса по напряжениям рассчитан по (4.22), причем в качестве эквивалентного принят режим I. Кривые длительной прочности сплава ХН77ТЮР-ВД приведены на рис. 4.5. По долговечности и напряжениям на режиме II диск достаточно нагружен и этот режим влияет на суммарное повреждение эквивалентное время на режиме II составляет примерно 30% времени на режиме I. [c.121]

Напряжения в теле диска пилы. В процессе работы в диске возникают следующие напряжения от действия центробежных сил, из-за перепада температур на внепгнем и внут-регшем контурах диска, а также от воздействия радиальной и тангенциальной составляющих силы резания. Единой методики расчета, учитывающей влияние всех этих сосгавляюгцих, не существует. [c.799]

При расчете быстровращающихся барабанов и дисков на прочность обыкновенно при-п имают во внимание лишь центробежную силу, развиваемую как ими самими, так и расположенным на их периферии венцом из лопаток, полюсов или других рабочих органов, пренебрегая напряжением от действия окружного усилия, вызываемого рабочим телом, как незначительной величиной по сравнению с полным напряжением. Для упрощения расчета делается допущение, что вся масса, составляющая венец, равномерно распределена по всей внешней поверхности барабана или диска. Вычисленное таким образом напряжение конечно тем меньше действительного, чем в меньшем числе мест сосредоточена масса веща. [c.393]

Как показали расчеты, принцип суперпозиции здесь не выполняется. Фактическая зона контакта и величина контактных напряжений существенно отличаются от тех, которые получаются формальным их объединением. Так, если при действии только вращающего момента контакт пальца с диском происходит на дуге abed (рис. 4.6), определяемой углом 3j, а при действии только центробежных сил контакт происходит по дуге def, определяемой углом -фс,, то при одновременном действии обоих силовых факторов контакт осуществляется по дуге b de, определяемой углом Под действием центробежных сил на дуге аЬ возникает зазор между пальцем и диском и давление падает до нуля, а дуга ef разгружается вследствие перемещения пальца под действием вращающего момента. [c.84]

Радиальное смещение под г-м диском зависит как от кольцевой нагрузки Я ), так и от кольцевых нагрузок соседних с ней 1фк). Влияние соседних дисков будет, естественно, тем большим, чем меньше расстояние между ними. Подсчет радиальных смещений с учетом взаимного расстояния дисков может быть произведен с помощью построения функций влияния для смещений и составления системы линейных алгебраических уравнений, связывающих эти смещения. Однако эта приводит к весьма громоздкому расчету, связанному с вычислением коэффициентов и решением системы N алгебраических уравнений (где N — число дисков). Пренебрежение деформациями вала от действия поверхностных нагрузок приводит к завышению максимальных напряжений не более чем на 25% [18]. В дальнейшем не будем полностью пренебрегать деформациями вала от поверхностных нагрузок, а примем, что смещение участка вала под i-м диском вызывается только влиянием нагрузки и центробежными силами вала и не зависит от действия нагрузок PW при k i. Это приведет к тому, что напряженая на расточке будут завышены не более чем на 10—12%. [c.229]

Асимметричный цикл нагружения. Расчет на прочность таких деталей, как диски и валы, которые работают при действии переменных напряжений на фоне статических напряжений от центробежных сил и термических нагрузок, выполняют на основе гипотеа усталостной прочности для сложного напряженного состояния асимметричного цикла. Для диска характерным является сочетание переменного изгиба с расположением узловых линий по, диаметру или по окружности с двухосным статическим растяжением. Для вала характерным является сочетание переменных напряжений круче-, ния, растяжения и изгиба со статическим крутящим и изгибающим напряжением. Запас усталостной прочности в условиях сложного напряженного состояния можно определить, приведя асимметричный цикл переменных напряжений к симметричному через известные зависимости (Диаграммы предельных амплитуд) [c.85]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...