Расчет на ползучесть рабочих лопаток

РАСЧЕТ НА ПОЛЗУЧЕСТЬ РАБОЧИХ ЛОПАТОК [c.58]

М а л и н и н И. Н., Расчет на ползучесть рабочих лопаток турбин, сб. Расчеты на прочность , Машгиз, 1958. [c.333]

В работах Б. Ф. Шорра [186, 187] рассмотрена неустановившаяся ползучесть по теории упрочнения неравномерно нагретых стержней произвольного поперечного сечения в общем случае совместного косого изгиба и растяжения. Задача решается численным методом. Результаты ее решения могут быть использованы для расчетов на ползучесть рабочих лопаток турбомашин. [c.229]

Настоящая глава посвящена расчетам на прочность, жесткость и ползучесть рабочих лопаток осевых турбомашин. При этом предполагается, что лопатки не соединены между собой бандажом или проволокой. [c.56]

Расчеты на прочность, жесткость и ползучесть рабочих лопаток турбомашин [c.58]

В расчетах дисков на ползучесть, так же как и в расчетах рабочих лопаток, используем предположение установившейся ползучести. Как известно, в этом случае (см. главу ХП1, том П) напряжения принимаются во времени постоянными. Тогда расчеты на ползучесть значительно упрощаются. Как показано в главе XV, том П, погрешности расчетов, выполненных при указанном предположении, но без использования допущения постоянства скорости, по сравнению с результатами исследований неустановившейся ползучести невелики. [c.189]

Условный предел ползучести является базовой характеристикой расчетов на прочность при высоких температурах. Величина запаса прочности, взятого по отношению к пределу ползучести, может быть тем меньше, чем меньше срок службы, на который рассчитывается деталь. Для одной из наиболее важных турбинных деталей — турбинных лопаток — при небольших сроках их службы (100— 0 час.) допускаемые напряжения не должны превосходить величины, которая вызывает 0,2% остаточной деформации за утроенный срок службы при максимальной рабочей температуре. Для деталей турбинных установок, рассчитанных на длительный и весьма длительный срок службы при малых скоростях ползучести (стационарные и судовые турбины, некоторые транспортные двигатели), допускаемые напряжения принимаются с коэффициентом 0,8—1,0 от предела ползучести, полученного экстраполяцией от скоростей ползучести или остаточных дефор- [c.260]

Расчет рабочих лопаток на ползучесть [c.99]

РАСЧЕТ РАБОЧИХ ЛОПАТОК НА ПОЛЗУЧЕСТЬ [c.99]

В работе автора исследована установившаяся ползучесть рабочих лопаток осевых трубомашин [96]. Лопатки рассчитаны на растяжение и изгиб, при этом принято, что нейтральная линия лежит вне сечения, т. е. напряжения, образовавшиеся в результате изгиба, меньше напряжения, вызванного растяжением, что часто имеет место в турбинных лопатках. В расчете использована степенная зависимость скорости деформации ползучести от напряжения. Разработаны два варианта расчета в зависимости от величины отношения максимального напряжения изгиба к напряжению растяжения для начального момента времени. [c.226]

РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ, ЖЕСТКОСТЬ И ПОЛЗУЧЕСТЬ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБОМАШИИ [c.56]

Рассмотрим расчет рабочих лопаток осевых турбомашин на ползучесть. При этом будем использовать предположение установившейся ползучести. Как известно, в этом случае (см. главу XIII, том II) напряжения принимаются во времени постоянными. Это условие сильно упрощает расчеты на ползучесть. В то же время, как показано в главе XV, том II, погрешность расчетов, выполненных при указанном предположении, но без использования допущения постоянства скорости, по сравнению с результатами исследований неустановившейся ползучести, невелика. [c.99]

В работах Б. П. Соколова [32, 33] и Ч. Г. Мустафина [20, 22, 33] сделана попытка найти распределение усилий между зубьями елочного замка в стадии деформации ползучести. Решение этой задачи основано на использовании левых прямолинейных частей диаграмм напряжение—деформация , относящихся к малым деформациям. Этот прием обосновывается тем, что область работы реальных деталей ограничивается допустимой деформацией за весь срок их службы, для рабочих лопаток и дисков турбин, составляющей 0,1—0,2% (хвостовые соединения рассчитываются на длительный срок службы около 100 ООО часов) . При этом, однако, совершенно не учитывается тот факт, что в зубцах елочных замков возникают значительные местные напряжения и деформации, превышающие средние расчетные величины, вследствие чего указанный выше прием недопустим при расчете. Кроме того, в работе [32] используется метод разложения некоторой функции в ряд по степеням малого параметра , каковым здесь является tg р, где р — угол наклона хвостовика лопатки. Автор ограничивается линейными членами этого разложения между тем tg р не является малым параметром, так как р = 10- 20°. Таким образом и этот прием также не оправдан. По тем же причинам нельзя согласиться с методом определения теоретических величин зазоров между опорными поверхностями зубьев, обеспечивающих линейное распределение нагрузки между зубьями елочного замка, в работах [20, 22], не говоря уже о том, что вопрос этот, при существующей точности изготовления елочных замков, практически мало интересен. [c.7]

Оценка сопротивления малоцикловому разрушению является для деталей авиационных двигателей важным этапом расчетов на прочность, дополняя сугцествуюгцие традиционные методы расчета [2—4, 13, 14]. Рабочие лопатки турбин рассчитываются на кратковременную и длительную статическую прочность оценивается вытяжка пера — для обеспечения зазоров между рабочим колесом и корпусом и для обеспечения натяга между бандажными полками. Материал лопаток, кроме обеспечения прочности, должен иметь достаточную жаростойкость и сопротивление эрозии. Для определения величины натяга в полках производится расчет на релаксацию напряжений и ползучесть в процессе длительной работы на стационарных режимах. [c.82]

На практике для расчета деталей, которые будут работать в сложнонапряженном состоянии, конструкторы пользуются данными испытаний на ползучесть и усталость при одноосном нагружении, однако при этом они проводят опытную проверку принятых решений. Таким образом, например, используют внеплоскостную компоненту напряженного поля рабочих и сопловых лопаток турбины для расчета их долговечности в условиях ползучести [17]. Принимая подобный подход, исходят из предположения, что компоненты напряжения в плоскости лопасти возникают исключительно из-за температурных эффектов (а не под воздействием рабочих нагрузок) и в дальнейшем постепенно релаксируют. Локальное внеплоскостное напряжение используюг для расчета мгновенных значений скорости локальной внеплоскостной деформации ползучести в свою очередь, результаты этого расчета включают в компьютерный анализ перераспределения напряжений, расчета новой скорости ползучести и так далее с конечным результатом в виде расчетного значения долговечности детали. Практика дает множество данных, подтверждающих справедливость такого подхода. [c.79]

В результате необратимых процессов пластичности и ползучести деформация дисков может быть значительной и приводить к нежелательным явлениям — изменению зазоров в лабиринтных уплотнениях, короблению, изменению посадок, задеванию лопаток за корпус и т. д. Пластические деформации, появляющиеся сразу после нагружения, в дальнейшем не увеличиваются вследствие упрочнения материала, если нагрузки не превышают первоначально приложенных это используют на практике. Для того чтобы при работе не менялись посадки и зазоры, а материал деформировался упруго, применяют технологическую операцию предварительной раскрутки диска — автофретирование. Диск, почти полностью механически обработанный, за исключением посадочных мест, раскручивается (обычно без лопаток) на специальной технологической установке при постоянной температуре, примерно соответствующей рабочей. Частоту вращения при этой операции определяют расчетным путем таким образом, чтобы напряжения в диске примерно соответствовали напряжениям упругого расчета для облопаченного диска на максимальном рабочем режиме в эксплуатации. Затем диск снимают с установки и подвергают окончательной механической обработке посадочные места, уплотнения и т. п. В табл. 4.2 приведены остаточные удлинения дисков газовых турбин различных размеров (типов) по наружному диаметру после автофретирования и указана относи- [c.122]

В процессе проектирования широко используются математические методы всесторонней оценки качества и работоспособности лопаток. Наряду с традиционными упрощенными методами предварительных расчетов применяются аналитические методы проектирования. Так, например, в последние годы развиваются и все шире применяются методы проектирования ступеней на основе объемных моделей течения воздуха в каналах рабочего колеса, благодаря чему появились широкоходные виды лопаток, существенно отличающиеся по форме и аэродинамическим характеристикам от существующих видов. В связи со сложностью геометрической формы пера и множества различных факторов, влияющих на его прочность, окончательная оценка прочности, деформации и вибраций лопатки производится с помощью весьма совершенных моделей метода конечных элементов. Для высокотемпературных лопаток турбин работоспособность и долговечность оцениваются на основе теории малоцикловой термической прочности с учетом ползучести материала. [c.233]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...