Расчет непробиваемости корпуса
Определение зазоров в промежуточных сечениях
Будем считать, что изменение максимального и минимального зазора по ступеням носит линейный характер.
Построим график изменения радиальных зазоров по вычисленным значениям радиальных зазоров для первой и пятой ступеней компрессора. Откладываем максимальные и минимальные значения зазоров по оси ординат. (Рис. 2.2)
Первая ступень:
Пятая ступень:
Рис.2.2. Изменение радиальных зазоров по ступеням
По графику определим радиальный зазор в ступенях 2,3 и 4,:
Вторая ступень:
Третья ступень:
Четвёртая ступень:
Для этого необходимо провести перпендикуляры от соответствующих ступеней компрессора на линейные зависимости и узнать числовое значение максимального и минимального радиального зазора для данной ступени.
Для того чтобы выполнялось условие непробиваемости корпуса необходимо, чтобы кинетическая энергия оторвавшейся лопатки была меньше потенциальной энергии корпуса, то есть:
(2.33)
Расчёт проведём для первой лопатки, так как она наиболее массивная в КВД.
1. Оценим массу лопатки:
По чертежу определим её размеры:
Выбираем материал лопатки и определяем плотность r.
Тогда:
(2.34)
2. Радиус центра тяжести лопатки определяется по чертежу: .
3. Угловая скорость вращения ротора КВД задается исходя из вида двигателя _вмостоятельно .
(2.35)
4. Кинетическая энергия лопатки:
(2.36)
5. Задаем параметры для корпуса, его предел прочности в зависимости от выбранного материала для корпуса :
Эмпирические коэффициенты:
Предел сопротивления срезу при ударе:
(2.37)
6. Периметр площадки соударения лопатки с корпусом:
Определяем ширину лопатки в верхней части и толщину корпуса
(рис. 2.3)
Периметр:
(2.38)
7. Потенциальная энергия корпуса:
(2.39)
Сравниваем полученные значения, если W > Ek, то отсюда следует, что условие непробиваемости корпуса выполняется, если условие не выполняется, то условие непробиваемости корпуса не выполняется и необходимо ввести изменения в выбранных материалах для корпуса и лопатки компрессора.
Рис. 2.3. Геометрические параметры лопатки
Расчет осевых зазоров на примере двигателя М-53 представлен в приложении 4.
3 Проектная работа «Турбины ГТД»