Силы, изгибающие лопатку
Рис. 2.3.2
Для определения напряжений изгиба необходимо найти положение главных центральных осей инерции сечения и , проходящих через центр тяжести профиля О. Силы, действующие в плоскостях наименьшей (ось ) и наибольшей (ось ) жесткости профиля, обозначенные соответственно P1 и P2, находятся следующим образом:
,
где - угол между направлением силы Р и перпендикуляром к оси минимального момента инерции. Данная методика довольно сложна, поэтому для расчетов применяются следующие упрощения: 1) ось минимального момента инерции без большой погрешности может быть принята параллельной хорде профиля mn (рис. 2.3.2); 2) направление силы Р может быть принято совпадающим с осью , так как угол между ними обычно невелик и Таким образом, определив по формуле изгибающий момент от газовых сил, можно найти максимальное напряжение изгиба в обеих кромках корневого сечения:
и в спинке:
В этих формулах через Imin обозначен момент инерции сечения профиля относительно оси , а через Wкр и Wсп –минимальные моменты сопротивления соответственно кромки и спинки сечения лопатки относительно той же оси. Напряжениями в кромках, вызванными моментом от проекции силы Р на ось , т.е. силой Р2, можно пренебречь. На лопатку, изогнутую силами пара, действует центробежная сила ее массы, которая стремится выпрямить лопатку и поэтому создает момент, обратный моменту сил пара. С учетом этого влияния центробежной силы результирующий изгибающий момент равен не величине М, а М, где - так называемый коэффициент разгрузки, меньший единицы. В данной работе расчет коэффициента разгрузки отсутствует. Результаты расчета пера лопатки на растяжение от центробежных сил и на изгиб от паровых сил сведены в табл. 2.3.1
Расчёт пера лопатки на растяжение и изгиб Таблица 2.3.1
|