Диски Растяжение и изгиб

Вращающиеся диски широко применяют в паровых и газовых турбинах, в компрессорах, вентиляторах и машинах химической промышленности. Диски подвергаются нагрузкам, вызывающим их растяжение и изгиб, а также действию высоких температур. Существенное значение имеют центробежные силы. Обычно нагрузки и температурное поле симметричны относительно оси диска, вследствие чего и напряжения являются функциями только расстояния от оси вращения. [c.460]

В отличие от этого, при сварке между собой дисков ротора (фиг. 29, б) деформация шва в процессе сварки затруднена вследствие жесткости примыкающих к шву дисков. В результате после сварки в перемычках между дисками неизбежно возникновение реактивных тангенциальных и осевых напряжений растяжения и изгиба. Подобно этому при вварке сопловой коробки во внутренний цилиндр (фиг. 29, в) также неизбежно возникновение реактивных тангенциальных и радиальных напряжений растяжения, обусловленных жесткостью стенки цилиндра. Появления реактивных напряжений следует ожидать, например, при сварке замыкающих стыков паропроводов и в ряде других случаев. Величина их обычно тем больше, чем меньше расстояние между закреплениями. [c.62]

В сечении В—В обода диска возникают напряжения растяжения и изгиба от действия центробежных сил лопатки и части обода выше этого сечения. Для упрощения задачи можно пренебречь кривизной этой части обода и рассматривать ее как плоскую балку. Погрешность в результате этого допущения невелика и не превосходит нескольких процентов. [c.96]

Расчет проведен по программе, текст которой с соответствующими пояснениями представлен в приложении 2. Программа основана на уравнениях 6, в которых учитывается совместное действие растяжения и изгиба, в соответствии с методикой, изложенной там же, и позволяет в частном случае проводить расчет при независимом действии растяжения и изгиба (для жесткого диска) по формулам 5. [c.39]

В приложении 2 приведен один из вариантов программы, который позволяет осуществить расчет на растяжение и изгиб жестких дисков, искривленных дисков, учесть восстанавливающий эффект растягивающих сил. Программа составлена на основании алгоритма, изложенного в 6. В реализованном в программе алгоритме пренебрегаем нелинейными квадратичными членами фО и в выражении для деформаций (2.53) в уравнениях равновесия (2.61)—(2.63) нелинейность сохраняется только учетом [c.51]

Напряжения растяжения в срединной плоскости диска и ag показаны на рис. 2.11,6 и в сплошными линиями суммарные напряжения растяжения и изгиба на поверхностях 1 и 2 диска показаны штриховыми и штрихпунктирными линиями соответственно. Радиальные перемещения и прогибы в сечениях диска приведены на рис. 2.11, г. [c.52]

Напряжения в диске (рис. 2,12, а) при одновременном действии всех нагрузок (распределенных поперечных сил, распределенных вдоль окружностей радиальных и перерезывающих сил и моментов) и неравномерном нагреве по радиусу (рис. 2.12, б) показаны на рис. 2.12, в и г. Уравнения растяжения и изгиба решались как линейные, и все члены, связанные с большими прогибами и влиянием растягивающих напряжений на изгиб, полагались равными нулю (линейное решение). Результаты расчета диска с учетом влияния растягивающих сил на изгиб (восстанавливающего эффекта) и с учетом нелинейных членов уравнений (2.77) и (2.84) показаны на этом же рисунке (нелинейное решение). Учет работы растягивающих сил на упругих прогибах меняет картину напряженного состояния. Расчет диска как жесткого обусловливает в этом случае большие напряжения изгиба и большие прогибы (рис. 2.12, д). [c.52]

Программа расчета диска на совместное действие растяжения и изгиба, приведенная в приложении 2 к гл. 2, также содержит процедуру упругопластического расчета, составленную на основе метода переменных параметров упругости аналогичным образом. Программа позволяет рассчитывать диски на растяжение и изгиб с учетом действия растягивающих сил на изгиб в упругой и упругопластической области. [c.76]

Подставив в (3.107) выражения для сил (3.98), получим дифференциальное уравнение растяжения и изгиба диска [c.93]

Растяжение и изгиб кру. говых пластин. Уравнение равновесия диска при осесимметричном растяжении силами, лежащими в его плоскости, может быть записано следующим образом [c.49]

Растяжение и изгиб дисков [c.355]

Растяжение диска. Для дисков с плоской срединной поверхностью деформации растяжения и изгиба можно рассматривать раздельно. [c.359]

Рис. 3.2. Блок-схема программы расчета диска на растяжение и изгиб при использовании деформационных теорий пластичности и ползучести

Рассмотрим расчет дисков на растяжение с учетом истории нагружения на основе тех же предположений, что и при рассмотрении совместного действия растяжения и изгиба. [c.381]

Инерционные датчики основаны на относительном перемещении инертной массы, деформирующей упругую деталь с датчиками проволочного сопротивления, например датчик с подвижным диском 1 (рис. 14.12), свободно вращающимся на шариковых подшипниках. С диском связаны две балки, укрепленные одним концом на диске, а другими концами—на корпусе 2. При неравномерном вращении датчика диск вследствие инерции будет отставать или опережать измеряемое вращение и изгибать балки на величину, пропорциональную угловому ускорению. Проволочные сопротивления включены так, чтобы исключить влияние на показания прибора собственного веса балок и их растяжений центробежной силой. [c.436]

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]

Расчет на растяжение. В гл. 2 уже перечислялись случаи, когда нет необходимости проводить сложный расчет дисков на совместное действие изгиба и растяжения и достаточно расчета только на растяжение [31, 61 ]. В связи с этим рассмотрим расчет дисков на растяжение с учетом истории нагружения, который существенно проще реализовать в виде программы. [c.98]

Иногда используют и другие значения коэффициентов X, полученные экспериментально [102]. При отсутствии надежного эксперимента принимают Я = 1/2. Так как в процессе длительного нагружения при повышенных температурах материалы склонны к уменьшению пластичности, то критерий (4.7) мало пригоден. Определение запасов прочности по напряжениям включено в программу расчета дисков на растяжение, которая приведена в приложении У, и на растяжение с изгибом (приложение 2). [c.117]

Диски переменной толщины — Изгиб и растяжение 123 [c.455]

Хвостовая часть лопаток, кроме напряжений растяжения II изгиба, вызываемых центробежными силами, может испытывать большие переменные напряжения, вызываемые вибрацией, на что указывает обычно усталостный характер их разрушения. На надежность хвостовой части лопатки значительное влияние оказывают неравномерность распределения напряжений, радиусы скруглений и переходы, а также свойства материала лопаток и дисков [2], [3]. [c.102]

Гидравлический ротор для двухсторонних операций (фиг. 6) имеет два смонтированных на общем валу блока цилиндров 1 и 2 с отдельными распределителями и приводится во вращение через зубчатое колесо, укрепленное непосредственно на одном из блоков. Конструктивная форма тяжелых прессовых роторов, позволяющая локализировать рабочие усилия внутри ротора, обеспечивается применением стяжек 3, соединяющих блоки цилиндров с опорными дисками 5 и 6, несущими блоки инструмента 4. При такой конструкции рабочие усилия воспринимаются стяжками, работающими практически только на растяжение. При небольших рабочих усилиях последние могут быть восприняты и непосредственно центральным валом. Однако в этом случае вал будет работать не только на растяжение, но и на изгиб, и для достаточной жесткости должен иметь значительный диаметр. [c.402]

Для дисков постоянной толш,ины дифференциальные уравнения растяжения и изгиба с дополнительными деформациями будут иметь следующий вид [c.80]

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]

Таким образом, уравнения упругости выписаны для общего случая. Ураанения деформаций при рассмотрении растяжения и изгиба диска без учета взаимодействия изгибающих и растягивающих сил (жесткий диск) имеют следующий вид (см. 5 гл. 2) [c.176]

Рассмотрим центробежные колеса с малоизогнутыми достаточно тонкими дисками, которые в свою очередь можно рассчитывать на основе теории тонких пластин при учете их работы на растяжение и изгиб [27, 30]. Такую конструкцию имеют колеса нагнетателей и компрессоров ступеней низкого давления. [c.184]

Говоря о краевом резонансе, мы постоянно имеем в виду тий движения, симметричного относительно срединной плоскости диска (планарные движения). Использованный для расчетов метод в одинаковой мере пригоден и для исследования антисимметричных (из-гибных) движений [40, 41, 49]. Наиболее интересным выводом из анализа расчетных данных в этой области частот, где имеем только одну распространяющуюся моду, является вывод об отсутствии краевого резонанса, связанного с изгибной деформацией пластины. Обращая внимание на это различие в структуре спектра конечного тела для двух типов симметрии движения, естественно обратить внимание и на различие в характере дисперсионных кривых для симметричных и антисимметричных волн в бесконечном слое. Существенное различие между указанными случаями проявляется в том, что во втором из них в рассматриваемом диапазоне частот существует чисто мнимый корень дисперсионного уравнения Это замечание следует рассматривать не как объяснение принципиального различия в динамическом поведении диска при растяжении и изгибе, а лишь как указание на возможные причины такого различия. [c.208]

Расчеты существующих дисков на изгиб в упругом состоянии [оказывают, что суммарные напряжения растяжения и изгиба в шх выходят за пределы упругости, а максимальные напряжения гревышают допускаемые. [c.183]

Oi — иитенсивность суммарных напряжений при растяжении и изгибе диска е —. интенсивность деформаций при растяжении диска е — иятенсивность суммарных деформаций при растяжении и изгибе диска [c.186]

Изложенным методом были произведены расчеты ряда реальных дисков. Для одного из них на рис. 1 заданы исходные данные (п.1), а на рис. 2 представлены результаты расчета эпюры. напря-жений 0°, а° при растяжении диска и суммарные напряжения растяжения и изгиба (а и а ) в упругом и упруго-пластическом состояния5с. Резкая разница между этими состояниями указывает на необходимость расчета напряжений изгиба с учетом пластичности и ползучести. [c.190]

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]

Дифференциальные уравнения растяжения и изгиба диска. Из уравнений (7), (9) с учетом выражений (4) и (6) могут бьпъ получены следующие дйф ренциальные уривнения [c.123]

Коваленко А. Д., Таблицы для расчета на растяжение и изгиб дисков турбомашин произвольного профиля, АН УССР, Институт строительной механики. Информационные материалы № 5, изд. АН УССР, 1950. [c.202]

В математическом плане задачи теории упругости для тел с разрезами родственны контактным задачам. В некоторых случаях существует прямая аналогия, которая позволяет при помощи известного решения контактной задачи сразу построить решение соответствующей задачи для тела с разрезом, и наоборот. Например, классическая задача о давлении гладкого штампа с плоским основанием произвольной формы в плане на границу полупространства с точностью до знака совпадает с задачей о растяжении и изгибе бесконечного упругого пространства с плоской щелью, занимающей внешность площадки контакта (естественно, в той же плоскости). Так," задача о давлении торца жесткого гладкого кругового цнлиидра на полупространстве аналогична задаче для пространства с плоским разрезом, расположенным вне кругового диска. Другие примеры прямой математической аналогии этих двух классов задач читатель легко составит самостоятельно. [c.261]

Растяжение и изгиб круглых пластийок (дисков) с переменными парамет- рами вдоль радиуса рассмотрены в гд. 9, [c.329]

В четвертой главе разоб )аны задачи о распределении напряжений в элементах, имеющих форму тела вращения и нагруженных симметрично. Эти задачи особенно важны при проектировании сосудов, подверженных внутреннему давлению, и вращающихся машинных частей. Уделено внимание напряжениям растяжения и изгиба в тонкостенных сосудах, напряжениям в толстостенных цилиндрах, напряжениям насаживания элементов, а также динамическим напряжениям, возникающим в роторах и во вращающихся дисках под действием сил инерции, и напряжениям от неравномерного нагревания. [c.7]

Разработана [154] электродинамическая установка длк испытания на усталость лопаток турбин и компрессоров в условиях высоких температур. Частота нагружения от 200 до 3000 Гц, температура испытания до 1200°С. Испытания на усталость замковых соединений лопаток турбин и компрессоров проводят при совместном действии статического растяжения и переменного изгиба на машине резонансного типа [50]. Установка УЛ-(1 предназначена для исследования усталостной прочности лопаток и образцов в резонансном режиме [3]. Разновидностью электромагнитной установки для испытания лопаток является выпускаемая в ЧССР машина Турбо . Лопатки турбомашин испытывают на резонансных частотах Возбуждение колебаний лопаток может осуществляться пульсирующей воздушной струей [50]. Создана многообразцовая электромагнитная машина для испытания на усталость лопаток при одновременном статическом растяжении в условиях высоких температур и специальных сред, а также установка для испытания на усталость диска турбины с укрепленными на нем лопатками с электродинамическим возбудителем колебаний. Имеются установки для испытания лопаток и образцов при растяжении и изгибных колебаниях, а также на термическую уста-лость . [c.226]

Чтобы оценить влияние растяжения дисков иа изгиб балки-полоски, нужно написать выражение для опорных давлений полоски и вычислить радиальные перемещения по окружности диска под действием этих давлений и сил инерции самого диска. Найденные таким образом радиальные перемещения дадут нам прогибы балки-полоски на опорах. При нашем расположении координатных осой давление Л балки-полоски на правую опору, равное перерезывающей силе в опорном сечении, напишется так [c.467]

Расчет тонкостенных стержней с замкнутым контуром поперечного сечения осуществляется на основе гипотез балочной теории, согласно которым принимается, что поперечное сечение не деформируется и при растяжении, сжатии, изгибе и кручении стержня перемещается и поворачивается как жесткий диск. При нагружении к стенке стержня возникают осевые нормальные усилия Nz (г, s) и касательные усилия Nzs (2, s). которые сводятся к осевой силе Р (г), поперечным силам Qx (г) и Qy (г), изгибающим моментам Мх (г), Му (г) и крутящему моменту Mz (г) (см. рис. 2.8). Силы и моменты, действующие в сечении г — onst стержня, связаны условиями равновесия оси стержня (рис. 2.9) [c.337]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...