Разработка конструкции компрессора высокого давления ТРДДФсм для легкого фронтового истребителя на базе существующего ТРДДФсм РД-33
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
5304110,1491,010,007510,818083120,181,210,0070,932091130,1951,080,0071140,211,080,0071150,211,000,0334,714286160,21551,030,0331Запас прочности находим по формуле: .
Так как диск находится в плосконапряженном состоянии, то за критерий прочности принимается эквивалентное напряжение:
.
Расчет на прочность диска компрессора выполнен с помощью ЭВМ по программе diskop.exe. Ниже приведены результаты расчетов:
Таблица 1.5.2 - Результаты машинного счета
РАCЧЕТ НА ПРОЧНОCТЬ ДИCКОВ
КОМПРЕССОРОВ И ТУРБИН
********************************************************************************
ВЫПОЛНИЛ(А) : Timoshenko
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
K= 16 Z= 1 DP= 0 DT= 0 NR= 13660.000000 S
RL= 23.180000
AZ= 0.000000E+00 BZ= 0.000000E+00 NZ= 1 QZ= 0.000000E+00 MU=
3.000000E-01
ZAPR= 1.500000
R(K)= 1.250000E-01 1.300000E-01 1.350000E-01 1.380000E-01
1.410000E-01 1.430000E-01 1.450000E-01 1.460000E-01
1.470000E-01 1.480000E-01 1.490000E-01 1.800000E-01
1.950000E-01 2.100000E-01 2.100000E-01 2.155000E-01
B(K)= 3.100000E-02 3.100000E-02 3.100000E-02 2.597000E-02
2.093000E-02 1.757000E-02 1.422000E-02 1.254000E-02
1.086000E-02 9.180000E-03 7.510000E-03 7.000000E-03
7.000000E-03 7.000000E-03 3.300000E-02 3.300000E-02
NRS(Z)= 14
PL= 4500.000000
SDC= 950.000000
I R(I),M B(I),M MAS, КГ SR,МПА ST,МПА SEK,МПА ZAP
1 .1250 .3100E-01 .0000 .0000 488.0 488.0 1.947
2 .1300 .3100E-01 .5588 13.65 466.7 460.1 2.065
3 .1350 .3100E-01 .5807 24.98 447.5 435.5 2.181
4 .1380 .2597E-01 .3298 34.65 438.2 421.9 2.252
5 .1410 .2093E-01 .2775 46.29 430.3 409.1 2.322
6 .1430 .1757E-01 .1546 56.55 426.3 401.0 2.369
7 .1450 .1422E-01 .1294 69.85 423.5 393.3 2.416
8 .1460 .1254E-01 .5504E-01 79.20 423.2 389.6 2.438
9 .1470 .1086E-01 .4846E-01 90.82 423.6 386.3 2.459
10 .1480 .9180E-02 .4179E-01 105.8 425.1 383.3 2.478
11 .1490 .7510E-02 .3504E-01 125.8 428.3 381.3 2.491
12 .1800 .7000E-02 1.046 150.3 353.9 307.6 3.088
13 .1950 .7000E-02 .5567 141.4 329.1 286.0 3.322
14 .2100 .7000E-02 .6012 127.9 306.3 266.5 3.565
15 .2100 .3300E-01 .0000 27.12 276.1 263.6 3.604
16 .2155 .3300E-01 1.092 22.87 266.3 255.7 3.716
Рисунок 1.5.2 - Распределение напряжений по радиусу диска
Рисунок 1.5.3 - Изменение коэффициента запаса прочности по радиусу диска.
Вывод: Произведен расчет статической прочности диска первой ступени компрессора высокого давления. Из полученных результатов следует, что значения запасов прочности во всех сечениях удовлетворяют нормам прочности. Минимальное значение было получено в сечении 1-1 равно 1,947 и являеться большим минимально допустимого.
1.6 Расчет динамической частоты первой формы изгибных колебаний лопатки компрессора и построение частотной диаграммы
Цель расчета - определение частоты собственных колебаний рабочей лопатки осевого компрессора, и анализ частотной диаграммы для проверки отсутствия резонансных режимов в рабочей области частот вращения.
Вращение лопатки совместно с диском, на котором она закреплена, оказывает влияние на ее колебания, так как центробежная сила стремиться вернуть колеблющуюся лопатку в положение равновесия. Действие центробежной силы лопатки приводит к тому же результату, что и увеличение ее жесткости, потому частота собственных колебаний вращающейся лопатки (так называемая динамическая частота) повышается с увеличением частоты вращения ротора.
Динамическую частоту собственных колебаний вращающейся лопатки вычисляем по формуле:
где nc - частота вращения ротора, об/с;
B - коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрии лопатки и формы упругой линии, который можно рассчитать по следующей формуле:
fc - частота собственных изгибных колебаний лопатки по 1й форме, определенная энергетическим методом Релея, который основан на законе сохранения энергии свободноколеблющейся упругой системы, рассчитанная по формуле:
Для вычисления значения по данным формулам воспользуемся кафедральной программой DinLop.exe.
Исходные данные:
Материал лопатки: ВТ-9;
Модуль упругости материала в рабочих условиях: 1,2тАв105 МПа;
Плотность материала: 4500 кг/м3;
Объем бандажной полки: 0;
Расстояние от центра тяжести бандажной полки до оси вращения: 0;
Расстояние от центра тяжести бандажной полки до корневого сечения
лопатки: 0;
Радиус корневого сечения: 0,2255м;
Длина пера лопатки: 0,064 м;
Площади лопатки:
в корневом сечении =0,000097 м2;
в среднем сечении =0,0000693 м2;
в периферийном сечении =0,0000416 м2;
Минимальные моменты инерции лопатки:
в корневом сечении =0,133тАв10-9 м4;
в среднем сечении =0,429тАв10-10 м4;
в периферийном сечении =0,908тАв10-11 м4;
Максимальная секундная частота вращения: 228 об/с.
Таблица 1.6.1 - Результаты машинного счета
РАСЧЕТ ДИНАМИЧЕСКОЙ ЧАСТОТЫ - 1 ФОРМЫ
ИЗГИБНЫХ КОЛЕБАНИЙ ЛОПАТКИ КОМПРЕССОРА (ТУРБИНЫ)
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ РЕЛЕЯ
ВЫПОЛНИЛ : Timoshenko
УЗЕЛ ДВИГАТЕЛЯ: компрессор МАТЕРИАЛ: ВТ-9
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
E= 120000.000000 120000.000000 120000.000000 120000.000000
120000.000000 120000.000000 120000.000000 120000.000000
120000.000000 120000.000000 120000.000000
PO= 4500.000000 VP= 0.000000E+00 RP= 0.000000E+00
XP= 0.000000E+00 RK= 2.255000E-01 L= 6.400000E-02
FK= 9.700000E-05 FC= 6.930000E-05 FP= 4.160000E-05 JK= 1.330000E-10
JC= 4.920000E-11 JP= 9.080000E-12 NSM= 228.000000EPS= 1.000000E-03
Q0= 1.600000 Q1= 2.500000
----------------------------------------------------------------------
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА:
Q NS [об/с] F1 [1/с]
1 1.89795100 .0 912.8248
2 1.89770400 22.8 914.8860
3 1.89707300 45.6 921.0415
4 1.89619400 68.4 931.2085
5 1.89474000 91.2 945.2547
6 1.89298300 114.0 963.007