Действующие нагрузки и допущения, принимаемые при расчете рабочих лопаток

При расчете на статическую прочность пера рабочей лопатки принимают следующие допущения:

– лопатку рассматривают как консольную балку, жестко заделанную в ободе диска;

– напряжения определяют по каждому виду нагружения независимо, а затем алгебраически суммируют (это допущение является для сильно закрученных лопаток не совсем корректным);

– температура пера лопатки меняется только по длине, а по сечению лопатки в плоскости профиля нагрев принимается равномерным, то есть температурные напряжения проявляются только по длине лопатки, а в сечениях отсутствуют;

– лопатка считается жесткой, деформацией пера лопатки (отклонением его от оси) под действием сил и моментов пренебрегают;

– деформации лопатки протекают в упругой зоне (в зоне действия закона Гука).

При работе двигателя в рабочих лопатках компрессоров и турбин возникают:

– напряжения растяжения от центробежных сил массы самого пера лопатки ;

– напряжения изгиба от действия на лопатку газа при движении его по межлопаточным каналам ;

– напряжения изгиба от центробежных сил массы лопатки , возникающие оттого, что центры масс сечений пера не лежат на одном радиусе, проходящем от оси вращения через ЦМКС;

– напряжения кручения от газовых сил , действующих на перо лопатки, возникающие при несовпадении центра давлений профиля (точка приложения равнодействующей полной аэродинамической силы) с центром жесткости сечения профиля;

– напряжения кручения от действия центробежных сил ;

– температурные напряжения , являющиеся результатом неравномерного нагрева лопатки.

Применительно к рабочим лопаткам напряжения кручения от газовых и центробежных сил невелики. При расчете на прочность ими обычно пренебрегают, учитывая в какой-то мере в величине запаса прочности. Их необходимо учитывать при расчете длинных вентиляторных рабочих лопаток и рабочих лопаток, имеющих сильную закрутку.

Дата добавления: 2014-01-04