Расчет на прочность пера рабочей лопатки №2 ступени

При расчете на прочность пера рабочей лопатки должны быть учтены следующие силы:

1. Изгибающая от динамического воздействия потока.

2. Изгибающая от статической разности давлений при наличии реакции на ступени.

3. Растягивающая от действия центробежной силы собственной массы

Наиболее простой вариант расчета – для рабочих лопаток с постоянным по высоте профилем.

Первым этапом расчета является определение полного напряжения от изгиба в наиболее опасных точках – на входной и выходной кромках профиля в корневом сечении пера лопатки.

В результате получаем:

Н/см² или , МПа

В последней формуле:

P-изгибающая сила действующая на перо лопатки. Н

W_ххкр – момент сопротивления сечения профиля, м²

Далее должно быть определено растягивающее напряжение от действия центробежной силы собственной массы пера лопатки.

C=

l₂-высота рабочей лопатки, м; по данным теплового расчета = 0, 024

Где F-площадь профиля в любом сечении, м²; по данным подбора профиля при тепловом расчете, из атласа профелей решеток осевых турбин

F = 1, 853 см² = 0, 01853 м²

r-плотность материала, принятого для изготовления лопаток, при принятом материале лопатки 15Х11МФ = 7750 кг/м³

r-радиус, на котором находится центр тяжести массы пера лопатки, м

Для рабочих лопаток с постоянным по высоте профилем

w-угловая скорость вращения,

здесь n-частота вращения ротора, об/мин;

=>

Напряжение растяжения в расчетном сечении

Условие прочности пера лопатки

где: Предел текучести этого материала =420 МПа

Запас прочности п = 1, 7