Статическая прочность рабочих лопаток и дисков компрессоров и турбин ГТД. Кузменко М.Л - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

РГАТУ им. Соловьева | Рыбинск

Составители: 

Рубрика: 

4
ВВЕДЕНИЕ
Рабочие лопатки и диски осевого компрессора и газовой турбины газо-
турбинного двигателя являются весьма ответственными деталями, от надежной
работы которых в значительной мере зависит надежная работа двигателя в це-
лом и безопасность полета летательного аппарата.
При работе авиационного газотурбинного двигателя на рабочие лопатки и
диски действуют статические, динамические и температурные нагрузки
, вызы-
вая в деталях сложную картину напряжений.
В данном учебном пособии рассматривается расчет на прочность пера
рабочей лопатки и диска от действия статических нагрузок с учетом изменения
механических свойств материала с ростом температуры, приведены методики
анализа напряженного состояния лопаток и дисков с учетом влияния конструк-
тивных и эксплуатационных факторов, влияющих
на нагрузки.
1. СТАТИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ РАБОЧИХ ЛОПАТОК КОМПРЕССОРОВ
И ТУРБИН ГТД
При работе газотурбинного двигателя на рабочие лопатки действуют ста-
тические, динамические и температурные нагрузки. К ним относятся центро-
бежные силы масс лопаток, которые появляются при вращении ротора, и газо-
вые силы, возникающие при обтекании газом профиля пера лопатки и в связи с
наличием разности давления газа перед и за лопаткой.
Центробежные
силы вызывают в пере лопатки деформации растяжения,
изгиба и кручения, газовые силы – деформации изгиба и кручения.
Напряжения кручения от действия центробежных и газовых сил в слабо-
закрученных рабочих лопатках компрессоров и турбин невелики, ими обычно в
предварительных расчетах пренебрегают.
Напряжения растяжения от действия центробежных сил являются наибо-
лее существенными, особенно
для лопаток турбин.
Напряжения изгиба обычно меньше напряжений растяжения, тем не ме-
нее, они могут оказаться опасными для длинных лопаток компрессора, имею-
щих тонкий профиль. При необходимости уменьшения изгибающих напряже-
ний в лопатке от действия газовых сил ее проектируют и устанавливают так,
чтобы возникающие изгибающие моменты от действия центробежных сил бы
-
ли противоположны по знаку моментам от газовых сил и, следовательно,
уменьшали (компенсировали) последние.
При расчете пера лопатки компрессора или турбины на статическую
прочность обычно принимают следующие допущения: 
4

                               ВВЕДЕНИЕ
      Рабочие лопатки и диски осевого компрессора и газовой турбины газо-
турбинного двигателя являются весьма ответственными деталями, от надежной
работы которых в значительной мере зависит надежная работа двигателя в це-
лом и безопасность полета летательного аппарата.
      При работе авиационного газотурбинного двигателя на рабочие лопатки и
диски действуют статические, динамические и температурные нагрузки, вызы-
вая в деталях сложную картину напряжений.
      В данном учебном пособии рассматривается расчет на прочность пера
рабочей лопатки и диска от действия статических нагрузок с учетом изменения
механических свойств материала с ростом температуры, приведены методики
анализа напряженного состояния лопаток и дисков с учетом влияния конструк-
тивных и эксплуатационных факторов, влияющих на нагрузки.

    1. СТАТИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ РАБОЧИХ ЛОПАТОК КОМПРЕССОРОВ
                          И ТУРБИН ГТД
      При работе газотурбинного двигателя на рабочие лопатки действуют ста-
тические, динамические и температурные нагрузки. К ним относятся центро-
бежные силы масс лопаток, которые появляются при вращении ротора, и газо-
вые силы, возникающие при обтекании газом профиля пера лопатки и в связи с
наличием разности давления газа перед и за лопаткой.
      Центробежные силы вызывают в пере лопатки деформации растяжения,
изгиба и кручения, газовые силы – деформации изгиба и кручения.
      Напряжения кручения от действия центробежных и газовых сил в слабо-
закрученных рабочих лопатках компрессоров и турбин невелики, ими обычно в
предварительных расчетах пренебрегают.
      Напряжения растяжения от действия центробежных сил являются наибо-
лее существенными, особенно для лопаток турбин.
      Напряжения изгиба обычно меньше напряжений растяжения, тем не ме-
нее, они могут оказаться опасными для длинных лопаток компрессора, имею-
щих тонкий профиль. При необходимости уменьшения изгибающих напряже-
ний в лопатке от действия газовых сил ее проектируют и устанавливают так,
чтобы возникающие изгибающие моменты от действия центробежных сил бы-
ли противоположны по знаку моментам от газовых сил и, следовательно,
уменьшали (компенсировали) последние.
      При расчете пера лопатки компрессора или турбины на статическую
прочность обычно принимают следующие допущения:

Страницы