Динамика и прочность турбомашин

Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Уральский Государственный Технический Университет - УПИ имени первого президента России Б.Н.Ельцина»
Кафедра “Турбины и двигатели”

Анализ напряженно-деформированного состояния
диска турбомашины
Курсовая работа
По дисциплине: “Динамика и прочность турбомашин”

Преподаватель И.Д.Ларионов

доцент
СтудентА.Б.Головин
Т-44043

2009
Введение

Диски определяют требуемое положение рабочих лопаток на роторе и в лопаточном аппарате турбины, выполняя функцию промежуточного звена между валом ротора и лопаточным аппаратом; диски непосредственно участвуют в преобразовании прямолинейного движения рабочего тела во вращательное движение ротора. По своему назначению и условиям эксплуатации диски являютсянаиболее напряженными и ответственными деталями ротора турбины.
При работе турбины диск находится в весьма сложных температурных и напряженных условиях. На диск воздействуют: силы, создаваемые давлением рабочего тела на лопатки; центробежные силы от лопаток и собственной массы; силы, вызываемые натягом от горячей посадки; силы, возникающие от разности давлений до диска и за ним; динамические нагрузки отвибрационных явлений; термические напряжения при пуске, переменных режимах работы турбины и др .
Цель работы: проанализировать напряженно-деформированное состояние диска турбомашины при следующих ситуациях:
1. Нормальный режим работы: n ≠ 0, ∆t ≠ 0;
2. Внезапный останов: n = 0, ∆t ≠ 0;
3. Пуск из холодного состояния: n ≠ 0, ∆t = 0, t[pic] = 15 ˚С;
4. Работа на освобождающей частоте вращения: n = nосв, ∆t≠ 0;
5. Холодное состояние после посадки диска на вал: n = 0, ∆t = 0, t[pic] =15 ˚С;
6. Нагретое состояние для посадки диска на вал: n=0; Δt=0;[pic];
7. Режим разрушения от действия ЦБС

Исходные данные

|№ вар |Мате-риал диска |σro, |σrоб, |Размеры диска, мм |n, |to, оС |Δt, оС |
| | |МПа|МПа | |об/ | | |
| | | | | |мин | | |
| | ||
| | |20 |
|1 |0,045 |200 |
|2 |0,070 |201 |
|3 |0,095|204 |
|4 |0,120 |210 |
|5 |0,166 |225 |
|6 |0,212 |247 |
|7|0,258 |277 |
|8 |0,304 |314 |
|9 |0,350 |358 |
|10 |0,360 |369|

Свойства материала: предел текучести σ0,2, модуль упругости Е, коэффициент Пуассона ν и коэффициент линейного расширения αt, приняты в соответствии с температурой участка.

2. Нормальный режим работы

Нормальный режим работы подразумевает: n ( 0, (t ( 0.
В табл. 2 представлены исходные данные для расчета этого режима.

Таблица 2...