2020-01-14
405
турбина компрессор расчет лопатка
В данном расчете определяется прочность замка лопатки первой ступени КВД проектируемого двигателя. Крепление лопатки трапециевидное типа “ласточкин хвост”
Силы, учитываемые при расчете замка лопатки
На лопатку действуют центробежная сила 
, окружная составляющая газовой силы 
, осевая составляющая газовой силы 
. Сила 
вызывает растяжение, силы 
и 
- изгиб ножки лопатки. Кроме того, ножка лопатки испытывает напряжения изгиба от центробежных сил (так как центры тяжести пера лопатки и ножки не лежат на направлении одного радиуса) и напряжения кручения – от центробежных и газовых сил.
Величины напряжений в замке лопатки зависят от величин действующих сил, от конструкции замка и от характера посадки ножки лопатки в пазу диска.
Расчет замка лопатки ведем на центробежную силу , составляющие от газовых сил опускаем.
Также учитываем центробежные силы, возникающие при вращении массы самого замка 
.
Цель расчета
Целью расчета является определение напряжения смятия на площадках контакта лопатки с диском от центробежных сил лопатки.
Расчет на прочность
Центробежная сила лопатки включает две составляющие: центробежную силу пера лопатки 
и центробежную силу хвостовика лопатки 
,
где 
, 
- напряжение в корневом сечении пера лопатки от растяжения центробежными силами на расчетном режиме, значение берем из расчета лопатки =73.38 Мпа; 
- площадь корневого сечения лопатки 
0.478* 
м 
;
,
0.5(h1+h2) *d*b
где h1,h2,d,b – геометрические размеры замка лопатки (см. рис. 4.1).
Из условия равновесия сил, действующих в замке лопатки в 
радиальном направлении сила реакции стенок паза равна (рис. 3):
.
Рис. 3 - Расчет замка на прочность
Напряжение смятия:
,
где 
- площадь боковой грани паза, на которой действует сила 
,
- угол наклона боковой грани паза к поверхности перпендикулярной оси лопатки, принимаем 
60°.
H,
H,
H,
МПа.
Замок лопатки удовлетворяет нормам прочности на смятие, полученное значение 
=22,05 МПа меньше допускаемого 
=280 Мпа.
