Проект паровой турбины: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "Энергетические машины", страница 20

Расчет пера лопатки на растяжение от центробежных сил и на изгиб от паровых сил сведен в табл. 8.2.

Таблица 8.2

Расчет пера лопатки на растяжение и изгиб

п/п

Наименование

Обозна-чение

Размер-ность

Формула или обоснование

1

Угловая частота вращения

рад/сек

2

Площадь поперечного сечения лопатки

м2

См. прим. (11)

3

Средний радиус облопачивания ступени

r

м

Из теплового расчета ступени

4

Высота лопатки

м

Из теплового расчета ступени

5

Центробежная сила профильной части лопатки

Н

6

Центробежная сила ленточного бандажа

Н

по табл. 8.1.

7

Напряжение растяжения в корне лопатки

Па

8

Расход пара через ступень

G

кг/сек

Из теплового расчета ступени

9

Число рабочих лопаток

z

шт.

Из теплового расчета ступени

10

Окружная составляющая парового усилия

Pu

Н

Формула(8.10)

11

Осевая составляющая парового усилия

Pa

Н

Формула(8.11)

12

Паровое усилие на лопатку

Р

Н

13

Изгибающий момент в корневом сечении

Н/м

14

Напряжение изгиба в кромках

Па

, см. прим. (11)

15

Напряжение изгиба в спинке

Па

, см. прим. (11)

16

Суммарные напряжения на лопатку

Па

где -максим. величина из  и

Комментарий к таблице 8.2

(11) Определение геометрических характеристик сечений

Для расчета рабочих и направляющих лопаток на растяжение и изгиб необходимо определить геометрические характеристики сечений: площади, моменты инерции и сопротивления, координаты центра тяжести. Аналитический расчет этих характеристик представляет значительные трудности ввиду сложной конфигурации лопаточных профилей. Поэтому часто применяют упрощенные аналитические и геометрические методы, известные из математики и механики, но они также довольно сложны и трудоемки. В данной работе воспользуемся данными для уже существующих профилей МЭИ, для которых геометрические характеристики уже рассчитаны (см. таблицу 8.3).

Таблица 8.3

Прочностные характеристики профилей рабочих лопаток

Обозначение профиля

b,мм

B,мм

Прочностные характеристики

Центр тяжести

F,см2

Ix,см4

Wсп ,см3

Wкр ,см3

Хо,мм

Уо,мм

Р-2314А

25,95

25,0

2,44

0,43

0,50

0,39

15,48

11,13

Р-2617А

25,72

25,0

2,07

0,215

0,317

0,225

15,26

9,54

Р-3021А

25,63

25,0

1,853

0,205

0,300

0,234

15,10

8,63

Р-3525А

25,41

25,0

1,62

0,131

0,227

0,168

14,5

7,8

Р-4629А

25,60

25,0

1,225

0,0711

0,154

0,112

14,04

6,27

Р-5033А

25,61

25,0

1,02

0,044

0,103

0,079

14,97

5,64

Р-5535А

25,70

25,0

0,911

0,0355

0,0945

0,0667

10,5

5,4

Р-6038А

26,07

25,0

0,76

0,0179

0,058

0,0345

10,1

5,2