Расчет радиальных зазоров
Введем понятие радиального зазора: Радиальный зазор – это расстояние между пером лопатки и корпусом компрессора. Реальный радиальный зазор в компрессоре равен сумме монтажного радиального зазора и величины, учитывающей изменение радиального зазора. Запишем формулу для реального радиального зазора: , (2.1) где: - рабочий радиальный зазор; - монтажный радиальный зазор; - изменение радиального зазора. Изменение радиального зазора в турбокомпрессоре определяется как алгебраическая сумма отдельных составляющих изменений зазора, связанных с тепловым расширением и упругой деформацией диска, лопатки и корпуса, а также с радиальными зазорами в подшипниках, радиальным ходом в демпферах и другими эффектами. Рассмотрим общую методику расчета радиальных зазоров: 1. Определяется упругая деформация диска : . (2.2) 2. Вычисляется тепловое расширение диска : , (2.3) где . 3. Упругая вытяжка лопатки : . (2.4) 4. Тепловое удлинение лопатки : . (2.5) 5. Упругая вытяжка лопатки из замка, например, “ласточкин хвост” : , (2.6) где: - средний модуль упругости материалов замкового соединения при . 6. Прогиб трактовых колец ротора от центробежных сил . 7. Прогиб ротора от действия его массы. 8. Радиальный зазор в подшипниках . 9. Радиальный ход в демпферах . 10. Производственные отклонения, включающие биения по рабочим лопаткам и кольцам . Тепловое расширение корпуса турбокомпрессора , (2.7) где 11. Упругое расширение статора, связанное с силовым воздействием рабочего тела на внутреннюю часть корпуса статора : . (2.8) Из всего множества параметров выберем основные параметры, учет которых для данного двигателя возможен, используя опубликованные данные и чертеж. В расчете не учитываем следующие факторы: - упругая вытяжка лопатки из замка - прогиб трактовых колец ротора от центробежных сил - прогиб ротора от действия его массы - производственные отклонения, включающие биения по рабочим лопаткам и кольцам . Принимаем, что при nmax и TВхmax рабочий радиальный зазор минимален и равен примерно 0 … 0.2 мм. Тогда монтажный зазор выразим в виде: Примем, что напряжения в лопатке равны s = 300 Мпа, а в диске sj = 300 Мпа и sr = 250 Мпа На расчётной схеме для определения радиальных зазоров представлены основные геометрические параметры, используемые при расчете(Рис.2.1.)
Рис.2.1. Расчётная схема
|