Компрессор авиационного двигателя
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
?й полки =0 м;
.Хорда профиля сечения пера b
-в корневом сечении bk=0,0403 м;
-в среднем сечении bcp=0,0403 м;
в периферийном сечении bп=0,0403 м;
7.Максимальная толщина профиля в сечениях:
в корневом сечении =0,0031 м;
в среднем сечении =0,0031 м;
в периферийном сечении =0,0031 м;
8.Максимальная стрела прогиба средних линий профиля в сечениях:
-в корневом сечении =0,0038 м;
в среднем сечении =0,0026 м;
в периферийном сечении =0,0015 м;
.Угол установки профиля в сечениях:
в корневом сечении =1,13 рад;
в среднем сечении =0,89 рад;
в периферийном сечении =0,78 рад;
10.Интенсивность газовых сил на среднем радиусе в плоскости вращения:
;
. Интенсивность газовых сил в осевой плоскости:
;
Где - радиус сечения; - число лопаток; - плотность газа; и - осевая составляющая скорости газа перед и за лопаткой; W1U, W2U - окружные составляющие относительной скорости газа перед и за лопаткой; Р1, Р2 - давление газа перед и за лопаткой; - длина лопатки.
Н/м; Н/м; Н/м;
. Частота вращения рабочего колеса =9828 об/мин;
. Плотность материала лопатки =4530 кг/м;
. Предел длительной прочности =950 МПа;
Согласно нормам прочности минимальный запас по статической прочности профильной части рабочей лопатки компрессора должен быть не менее 1,5.
Расчет рабочих лопаток на растяжение от центробежных сил.
Напряжение растяжения в расчетном сечении Fп пера лопатки определяется по формуле:
, (2.1)
где Pц - центробежная сила части пера лопатки, расположенной выше расчетного сечения; w - угловая скорость вращения ротора.
Определение напряжений изгиба.
Напряжения изгиба в каждой точке расчетного сечения определяются по формуле:
, (2.2)
В целях упрощения расчета значения изгибающих моментов и моментов сопротивления берут без учета знаков (по модулю). Напряжение изгиба от газовых сил, как правило, определяют в трех точках, наиболее удаленных от осей h и x, относительно которых моменты инерции сечения лопатки соответственно максимальный и минимальный (на рисунке это точки А, В и С).
Рисунок 1 - Определению изгибных напряжений в лопатке.
где u, a - расчётные оси; a - угол между главными осями сечения и расчётными осями.
Так в точке А:
, (2.3)
в точке В:
, (2.4)
в точке С:
, (2.5)
Вместе с тем знак при определении напряжения изгиба характеризует вид деформации волокон лопатки. Так, если волокна лопатки растянуты, то напряжение изгиба имеет знак "+", если же они сжаты, то "-". Заметим, что от действия газовых нагрузок на кромках профиля (в точках А и В) всегда возникают напряжения растяжения, а на спинке профиля (в точке С) - напряжения сжатия.
Определение запасов прочности лопаток.
При определении запасов прочности следует учитывать напряжения, как растяжения, так и изгиба лопатки. Суммарное напряжение в каждой точке расчетного сечения профильной части лопатки:
. (2.6)
Для компрессорных лопаток запас прочности определяют по формуле:
, (2.7)
где sдлит - предел длительной прочности материала лопатки с учетом температуры в данном сечении и длительность работы.
Согласно нормам прочности минимальный запас по статической прочности профильной части рабочей лопатки компрессора должен быть не менее 1,5.
Вычисления выполняем с помощью программы Statlop.exe.
Таблица 1 - Результаты машинного счёта.
РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ПЕРА
РАБОЧЕЙ ЛОПАТКИ КОМПРЕССОРА (ТУРБИНЫ)
-------------------------------------------------------------------------
ВЫПОЛНИЛ : timchenko
УЗЕЛ ДВИГАТЕЛЯ: компрессор МАТЕРИАЛ: вт8
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
GT= 1.000000 CL= 6.800000E-02 RK= 3.000000E-01 RP= 3.68000E-01
VP= 0.000000E+00 UPP= 0.000000E+00 APP= 0.000000E+00
EN= 9828.000000 AA= 0.000000E+00 AU= 0.000000E+00 PU= 475.000000
PAK= 570.000000 PAP= 790.000000 RO= 4820.000000
B= 3.100000E-02 3.100000E-02 3.100000E-02
D= 3.700000E-03 2.700000E-03 1.600000E-03
AP= 3.800000E-03 2.600000E-03 1.500000E-03
AL= 1.130000 8.900000E-01 7.800000E-01
SPT= 950.000000 950.000000 950.000000 950.000000
950.000000 950.000000 950.000000 950.000000
950.000000 950.000000 950.000000
Результаты расчета на прочноcть пера лопатки
N X F Jmin Spakt SизгA SизгB SизгC
m m^2 m^4 МПа МПа МПа МПа
1 .00000 .795E-04 .132E-09 83.039 34.192 41.873 -34.002
2 .00680 .757E-04 .972E-10 76.442 34.623 40.143 -34.250
3 .01360 .714E-04 .812E-10 69.870 31.871 36.121 -31.462
4 .02040 .671E-04 .686E-10 63.067 28.215 31.451 -27.813
5 .02720 .626E-04 .578E-10 55.942 24.012 26.406 -23.643
6 .03400 .580E-04 .482E-10 48.416 19.454 21.146 -19.138
7 .04080 .534E-04 .395E-10 40.394 14.703 15.816 -14.453
8 .04760 .487E-04 .314E-10 31.757 9.945 10.594 -9.769
9 .05440 .440E-04 .238E-10 22.335 5.457 5.760 -5.357
10 .06120 .392E-04 .166E-10 11.879 1.752 1.833 -1.720
11 .06800 .344E-04 .978E-11 .000 .000 .000 .000
N SсумA SсумB SсумC Ka Kb Kc
[МПa] [МПa] [МПa]
1 117.232 124.913 49,037 8.104 7.605 19.373
2 111.066 116.586 42.193 8.554 8.149 22.516
3 101.740 105.991 38.408 9.337 8.963 24.735
4 91.282 94.518 35.254 10.407 10.051 26.948
5 79.954 82.348 32.299 11.882 11.536 29.413
6 67.870 69.562 29.278 13.997 13.657 32.448
7 55.098 56.210 25.941 17.242 16.901 36.622
8 41.702 42.351 21.988 22.781 22.431 43.205
9 27.792 28.095 16.978 34.183 33.814 55.955
10 13.632 13.712 10.159 69.690 69.281 93.509
11 .000 .000 .000************************
Рисунок 2 - Изменение напряжений по высоте лопатки.
Рисунок 3 - Изменение коэффициентов запаса прочности по высоте лопатки.
Вывод: Произведен расчет на статическую прочность пера рабочей лопатки первой ст?/p>