Запас статической прочности лопаток

Критерием статической прочности лопаток служит величина запаса прочности, который оп­ределяется как отношение предельного напряже­ния σ_пред к наибольшему суммарному:

Суммарные напряжения

За предельное напряжение σ_пред принимается либо предел прочности материала σ_в (для лопаток ком­прессора, работающих при относительно низких температурах) или предел длительной прочности σ_дл (для лопаток компрессора и турбины, работа­ющих при высоких температурах).

В рабочих лопатках компрессоров наименьшие запасы статической прочности обычно получаются в корневом сечении. В турбинных лопатках макси­мальные рабочие статические напряжения также обычно приходятся на корневое сечение, но запас прочности может оказаться минимальным на неко­тором удалении от корневого сечения. Это связано с тем, что благодаря теплоотводу в диск корневое сечение менее нагрето, и предел длительной проч­ности в нем выше, чем в периферийной части пера лопатки.

Предел временной прочности σ_в и предел длительной прочности σ^τ _t прочности зависят от температуры детали.

σ^τ _t также зависит от длительности нагружения.

Их величины табулированы (итог объемных экспериментальных исследований характеристик материалов).

Предел длительной прочности σ^τ _t может быть представлен как функция комплексного параметра – параметра Ларсона –Миллера

Р_Л-М = T(20+lgτ)

где Т – температура,К;

τ – длительность нагружения, ч.

Данный параметр широко используется в расчетной практике.

Для "горячих" деталей (лопаток) запас прочности определяется как функция радиуса

К (R) = σ^τ _t (R)/ σ_max (R)

Наименьшее значение и будет искомым запасом прочности К.

Допускаемые значения запасов прочности

К ≥ 1,5 – 1,8.

Дата добавления: 2014-01-11