Прочность деталей роторов двигателей ЛА
25

- 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 сечении диска, которое равно напряжению σrл      (рис. 3.1)

= σrлкσ0к,

откуда

(5.8)

Напряжение σr л от центробежных сил лопаток и замковой части определяется по формуле:

rл=(z*(Pцлцд))/(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.