- для сплошного диска ;
- для диска с центральным отверстием .
Значения коэффициентов выбираются из условия обращения последних уравнений в тождества, удовлетворяющиеся для любых значений σ0.
Для сплошного диска: А0=1, B0=0, N0=1, Q0=0
Для диска с центральным отверстием, свободным от нагрузки:
A0=0, В0=0, N0=1, Q0=0.
Неизвестное напряжение в нулевом сечении диска σ0 вычисляется по известному радиальному напряжению в к-м сечении диска, которое равно напряжению σrл (рис. 3.1)
= σrл=Акσ0+Вк,
откуда
|
(5.8) |
Напряжение σr л от центробежных сил лопаток и замковой части определяется по формуле:
rл=(z*(Pцл+Рцд))/(2**rk*br)
|
(5.9) |
Порядок определения напряжений во вращающемся неравномерно нагретом диске следующий:
1. Для каждого сечения вычисляются вспомогательные величины Vn, ξn, Cn, φn, λn, ψn.
2. Последовательным расчетом, используя формулы (5.7), определяются для каждого сечения коэффициенты Аn, Вn, Nn, Qn.
3. По формуле (5.8) определяются напряжения в нулевом сечении по известной величине напряжения от лопаточного венца σrл и коэффициентами Ак и Вк,
4. Для каждого сечения определяются и по формулам (5.6).
Точность расчета зависит от числа и расположения выбранных сечений. Обычно назначается не менее десяти сечений.
В местах с резким изменением толщины диска сечения выбираются на меньшем расстоянии друг от друга, при этом одно из сечений обязательно должно проходить на радиусе минимальной толщины rb min.
Поскольку в диске имеет место плоское напряженное состояние, то за критерий прочности принимается эквивалентное напряжение:
По величине запаса прочности производится прочностная оценка диска:
В качестве предельно допустимого напряжения σпред для дисков турбины принимается предел длительной прочности ; для дисков компрессоров - предел текучести σ0,2 или предел прочности σв.
Полный расчёт, на прочность вращающегося диска методом конечных разностей, сведём в таблицу 11.