Компрессор авиационного двигателя
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
ний.
Номер сеченияR, мRi/Ri-1b, мbi/bi-110,178-0,018-20,19581,0220,018130,2001,0220,018140,2011,0270,0160,8950,2041,0210,01310,8160,2081,0210,01070,8470,2091,0250,0090,8380,2131,0250,0750,9390,2551,0190,070,93100,2671,0230,071110,2721,0210,071120,2781,0220,071130,28061,0220,091140,2841,0200,01091,2150,2921,0250,0121
Запас 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 disk_epf.exe. Результаты расчетов приведены в таблице
РАCЧЕТ НА ПРОЧНОCТЬ ДИCКОВ
КОМПРЕССОРОВ И ТУРБИН
********************************************************************************
ВЫПОЛНИЛ(А) : Тимченко
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
DP= 0 DT= 0
Частота вращения = 9828.0 об/мин
Количество расчетных сечений = 15
Количество скачков на контуре = 0
Контурная нагрузка = 38.300 МПа
AZ= 0 BZ= 0 NZ= 1 QZ= 0
Коэффициент Пуассона = .30
R( 1)= .1780 R( 2)= .1958 R( 3)= .2000 R( 4)= .2010
R( 5)= .2040 R( 6)= .2080 R( 7)= .2090 R( 8)= .2130
R( 9)= .2550 R(10)= .2670 R(11)= .2720 R(12)= .2780
R(13)= .2806 R(14)= .2840 R(15)= .2920
B( 1)= .0180 B( 2)= .0180 B( 3)= .0180 B( 4)= .0160
B( 5)= .0131 B( 6)= .0107 B( 7)= .0090 B( 8)= .0075
B( 9)= .0070 B(10)= .0070 B(11)= .0070 B(12)= .0070
B(13)= .0090 B(14)= .0109 B(15)= .0120
Плотность материала = 4820.00
Предел длит. прочности материала= 950.0
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА:
I R(I),M B(I),M SR,МПА ST,МПА SEK,МПА ZAP
1 .1780 .0180 .00 609.22 609.22 1.6
2 .1958 .0180 43.94 543.20 522.62 1.8
3 .2000 .0180 50.40 531.22 507.90 1.9
4 .2010 .0160 57.38 530.19 503.95 1.9
5 .2040 .0131 71.74 525.32 493.38 1.9
6 .2080 .0107 89.57 519.11 480.62 2.0
7 .2090 .0090 104.80 520.99 477.30 2.0
8 .2130 .0075 125.92 516.97 466.93 2.0
9 .2550 .0070 161.25 427.33 373.77 2.5
10 .2670 .0070 157.78 410.01 358.21 2.7
11 .2720 .0070 155.63 403.23 352.22 2.7
12 .2780 .0070 152.66 395.24 345.22 2.8
13 .2806 .0070 151.22 391.86 342.29 2.8
14 .2840 .0120 41.22 355.06 336.35 2.8
15 .2920 .0120 38.30 342.70 325.24 2.9
----- - радиальные напряжения;
---- - тангенциальные напряжения;
---- - эквивалентные напряжения.
Рисунок 6 - 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 1,6 и являеться большим минимальнодопустимого.
4. Расчет на прочность замка лопатки
В данном расчете определяется прочность замка лопатки первой ступени КВД проектируемого двигателя. Крепление лопатки трапециевидное типа ласточкин хвост. Расчет проводим по методике, изложенной в [5].
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 .
Целью расчета является определение напряжения смятия на площадках контакта лопатки с диском от центробежных сил лопатки.
Расчетная схема
Рисунок 7 - К расчету замка на прочность.
Действием газодинамических сил в хвостовике пренебрегаем, но учитываем силу трения.
?=60, h1=0,015 м, h2=0,008 м, с=0,01 м, ?=0,008 м,
b=0,0403 м, z=107, f=0,25
Расчет на прочность
Рц.л. - центробежная сила, действующая на лопатку;
Рц.п.л. - центробежная сила, действующая на перо лопатки;
Рц.хв. - центробежная сила, действующая на хвостовик лопатки;
Rц.т.хв. - радиус центра тяжести хвостовика;
z - число лопаток;
f - коэффициент трения.
Рц.л.= Рц.п.л. + Рц.хв.;
Рц.п.л.= ?Rk Fk.
Рц.п.л. = 38,3106 0,0000795=3044,85 (Н).
Рц.хв. = mхв. Rц.т.хв . ?2 = ? vхв Rц.т.хв . ?2;
Rц.т.хв. = 0,296 м;
? = 4820 кг/м3.
Рц.хв. = 4820•3,71•10-6•0,296•10292=5604,58 (Н).
Рцл = 5604,58+3044,85=8649,43 (Н).
Спроецируем силы, действующие в замке, на направление силы Рцл:
Вывод: замок лопатки удовлетворяет нормам прочности на смятие, полученное значение =15 МПа меньше допускаемого =200 МПа.
Расчёт на отрыв гребня
Рисунок 8 - К расчету замка на прочность.
Считаем, что лопатки расположены параллельно, т. е. b=0.
Rц.т.об. - радиус центра тяжести обода.
Рц.об. - центробежная сила, действующая на обод.
?раст. - растягивающее напряжение, действующее на гребень.
Rц.т.об. = 0,296 м.
Вывод:
Рассчитанные значения напряжений смятия и растяжения не превышают допустимые т.е. условия прочности выполняются.
6. Расчет динамической частоты первой формы изгибных колебаний лопатки компрессора и построение частотной диаграммы
Цель расчета - определение частоты собственных колебаний рабочей лопатки ?/p>