Анализ напряженно-деформированного состояния диска турбомашины

Содержание

Введение 
Исходные данные 
Предварительный расчет 
1. Нормальный режим работы 
2. Внезапный останов 
3. Пуск из холодного состояния 
5. Холодное состояние после посадки диска на вал 
Заключение 
Библиографический список 
Приложение 1 
Приложение 2 
Приложение 3 
Приложение 4 
В данной работе был произведен расчет напряженно-деформированного состояния диска турбомашины на различных режимах работы. По результатам расчета построены эпюры напряжений на участках диска. Рассчитаны величины радиального натяга и температуры насадки диска на вал, максимального крутящего момента и максимальной мощности, передаваемых соединением диск – вал.
Из анализа величин и характера распределения напряжений и перемещений по диску для заданных вариантов режимов можно сделать следующие выводы:
1. Фактором, наиболее сильно влияющим на напряжения, является наличие неравномерного температурного поля диска. Максимальные напряжения возникают при режиме внезапного останова на ободе диска (экв=250,0МПа). При режиме холодного пуска экв=172,9
2. Фактором, наиболее сильно влияющих на перемещения, является температура, максимальное перемещение наблюдается при нормальном режиме 0,859 мм, а при режиме холодного пуска 0,648 мм.
3.Режим, наиболее опасный с точки зрения прочности внезапный останов, т.к. на этом режиме имеется минимальный запас прочности равный 1,11.
4.Наиболее опасный режим с точки зрения перемещений – это нормальный режим работы, т.к. на этом режиме самые большие радиальные перемещения (8,59*10-4м) среди режимов, где частота вращения не равна нулю, поэтому на этом режиме наибольшая вероятность задевания статора.
5.Наиболее нагруженное место в диске – это расточка диска при режиме нормальной работы (экв=184,6МПа).
6. Наиболее опасное место в диске – обод при режиме внезапного останова (n=1,11).
7.После расчётов в программе DISK22 были посчитаны экв и n. Наименьший коэффициент запаса получен при режиме нормальной работы на ободе (n=1,11).
8. При расчёте нормального режима работы был рассчитан технологический радиальный натяг в соединении диск-вал, величина которого составила 1,37*10-4м.
11.Величина максимального крутящего момента передаваемого соединением диск-вал составила 28,3 кНм, а мощность 4436 кВт.