Пример расчета прочности рабочих лопаток

№ п/п	Наименование величины	Обозна- чение	Разм.	Расчётная формула (способ определен.)	Числен. значен.
	Средний диаметр рабочего венца	Dр	м	Из теплового расчёта	1,3
	Частота вращения ротора турбины	n	с^-1	___ ׀׀ ___
	Окружная скорость рабочих лопаток на среднем диаметре	u	м/с	___ ׀׀ ___	204,1
	Высота рабочей лопатки	ℓл	м	___ ׀׀ ___	0,11
	Обратная веерность венца	θ	-	Dр/ℓл	11,8
	Профиль рабочей лопатки	-	-	Из теплового расчёта	Р-30- -21А
	Ширина венца рабочих лопаток	Вр	мм	___ ׀׀ ___ (см. примечан.)
	Угол установки профиля	βbр	град.	___ ׀׀ ___ (см. примечан.)
	Относительный шаг решётки профилей		-	___ ׀׀ ___	0,6
	Хорда профиля	b	мм	___ ׀׀ ___ (см. примечан.)
	Шаг решётки профилей	t	мм	___ ׀׀ ___
	Количество рабочих лопаток в венце	Z	шт.	___ ׀׀ ___
	Парциальность впуска пара	ε	-	(см. примечан.)
	Площадь профиля лопатки	Fр	м^2	(см. примечан.)	22,9·10^-4
	Материал лопатки	-	-	Принимается (см. примечан.)	12Х13- -Ш
	Плотность материала лопатки	ρм	кг/м^3	---
	Предел текучести материала лопатки		МПа	---
	Напряжение растяже-ния в корневом сечении		МПа	(см. примечан.)	55,1
	Секундный массовый расход пара	Gп	кг/с	Из тепл. расчёта	819,5
	Окружное усилие потока на рабочую лопатку	Рu	Н
	Давление пара перед рабочим венцом	р1	Па	Из тепл. расчёта	3,95 ·10^6
	Давление пара за рабочим венцом	р2	Па	___ ׀׀ ___	3,7 ·10^6
	Осевое усилие паро- вого потока на рабо- чую лопатку	Ра	Н
	Усилие воздействия парового потока на рабочую лопатку	Р	Н
	Момент сопроивле-ния профиля относи-тельно оси «х-х»	Wхх	м^3	(см. примечание)	10,2·10^-6
	Наибольшее напряже- ние изгиба (в корне-вом сечении)		МПа		22,49
	Расчётное напряже-ние изгиба с учётом влияния бандажа и разгрузки от ц.б. сил		МПа		16,86
	Наибольшее суммар- ное напряжение рас- тяжение на кромках профиля		МПа		71,96
	Допустимое напряже-ние растяжения		МПа	К3 = 1,7-2,0 – -коэффициент запаса, принят К3 = 1,7
	Допустимое напряже- ние изгиба		МПа	Принимается (см. примечание)
	Проверка условий прочности	-	-	, 71,96< 288 , 16,86< 35

Вывод: условия прочности выполняются.

Примечания к таблице расчёта прочности рабочих лопаток

К п. 7. Расчёт производится для рабочих лопаток постоянного по высоте

профиля.

К п.13. Турбины АЭС большой мощности имеют полный впуск пара.

К п.14, 25 В таблице профилей турбинных лопаток (атлас профилей МЭИ) приводится площадь сечения лопатки данного в таблице профиля. Чтобы

определить площадь сечения принятой в расчёт лопатки, необходимо най-ти коэффициент m = b_pк/b_pт (b_рк – величина хорды, принятая в расчет; b_рт – табличное значение хорды). Табличное значение площади следует умно-жить на m², т.е. F_p = F_рт ^. m² (F_рт – табличное значение площади), момент сопротивления W_хх = W_ххт ^. m³ (W_ххт – табличное значение).

К п.15. Рабочие лопатки турбин АЭС изготавливаются из стали 12Х13 и 12Х13-Ш с пределом текучести = 440…620 Мпа. Для последних ступе-ней мощных турбин АЭС применяется сталь 15Х11МФ-Ш (с добавками молибдена и ванадия), с пределом текучести = 660…780 МПа.

К п.18. Параметры, входящие в формулы, берутся из теплового расчета ступени.

К п.30. Допустимое напряжение изгиба для сталей 12Х13 и 12Х13-Ш

находится в пределах при полном впуске пара; при частичном впуске пара .

2. Колебания и вибрационная надёжность

---

Дата добавления: 2015-08-05