Введение

Рабочие лопатки и диски являются наиболее нагруженными и весьма от­ветственными деталями турбин и компрессоров, определяющими надеж­ность двигателя в целом. При работе двигателя рабочие лопатки подверже­ны воздействию статических, динамических и температурных нагрузок. Расчетное определение динамических напряжений, вызываемых колебания­ми лопаток, затруднительно, поэтому величина их обычно определяются экспериментально. Температурные напряжения в лопатках обусловлены неравномерным нагревом. Распределение температуры по сечению лопатки зависит от режима работы двигателя. Температурные напряжения в лопат­ках обычно не рассчитываются из-за сложности аналитического решения, а влияние их на прочность лопатки учитывается при выборе запаса прочности.

Таким образом, расчет на прочность лопаток производится исходя толь­ко из статических нагрузок, к которым относятся центробежные силы, воз­никающие при вращении ротора, и газовые силы, возникающие при обтека­нии профиля лопатки газовым потоком. Центробежные силы вызывают де­формации растяжения, изгиба и кручения; газовые — деформации изгиба и кручения. Напряжения кручения от центробежных и газовых сил ввиду их малости в расчете не учитываются.

Диски турбин и компрессоров в процессе работы подвержены значи­тельным нагрузкам различного характера и происхождения. Напряжения и деформации в дисках возникают в результате действия центробежных и га­зовых сил, неравномерность нагрева и натяга при посадке на вал. Наиболее существенными являются напряжения от центробежных сил при вращении диска и лопатки и температурные напряжения.

Принятые допущения позволяют проводить упрощенный поверочный расчет с достаточной степенью точности. Конечным результатом расчетов являются определение запасов прочности.