Динамика и прочность. Курсовая работа Динамика и прочность энергетических машин

• Название: Курсовая работа Динамика и прочность энергетических машин
• Анкор: Динамика и прочность
• Дата: 02.11.2022
• Размер: 402.66 Kb.
• Имя файла: 14_variant (1).docx
• Тип: Курсовая; #767165
• страница: 6 из 6

9 Расчёт колебаний

Расчета проводится с помощью специального расчетного приложения, которое позволяет оценить динамическое поведения ГТД при колебательных режимах его работы, оценить динамические нагрузки, действующие на конструктивные элементы и узлы (приложение 3).

Используя программу расчёта колебаний получаем:

Масса ступеней, кг	733,2	448.9
Масса топлива по блокам, кг	6,25	9,25
Процентная масса обечайки	26	9,25
Плотность материала корпуса, кг	7850	7850
Модуль материала корпуса, Па
Длина блока, м	1,207	0,21
	ПО	ГЧ
Масса, кг	7,23	3,96
Длина, м	0,036	0,073
Плотность материала	7850	7850
Модуль материала, Па

Исходные данные


Рисунок 7 - Продольные колебания


Рисунок 8 - Изгибные колебания


Рисунок 9 - Крутильные колебания

10 Условие устойчивости

Эксплуатационные нагрузки не должны превышать q.

- количество полуволн

= 1.417 м – длина агрегата

- средний диаметр турбины

11 Расчет стыкового соединения

Крепление производится с помощью соединения группой болтов.

При расчете принимаем следующие допущения:

- поверхности стыка остаются плоскими (не деформируются) при всех фазах нагрузки.

- поверхности стыка имеют минимум две оси симметрии, а болты расположены симметрично относительно этих осей.

- все болты одинаковы и равно затянуты.



Рисунок 10. - Схема расположения болтов в соединении.

Принимаем болты без зазора.

Прочность обуславливается напряжениями среза и смятия.

В стыке на болтовое соединение действуют следующие факторы:

-Вес конструкции.



= кг- масса всей конструкции

Продольные колебания:





Изгибные колебания:





Крутильные колебания:





Вибрационные колебания:





- перемещения

- частота колебаний

Вибрационные нагрузки учитываются по сумме продольных и поперечных колебаний.

-Силы давления.

Па

Принимаем количество болтов

Болт М10-6g±60,58(s18); ГОСТ 7805-70

Для расчета прочности найдем нагрузку при срезе на один болт









Условие нераскрытия стыка:

, где:
,

Где:



Где: Н·м





δ – толщина стенки = 4·10^-3



Где: z – количество болтов

Примем z = 30 –количество болтов в стыковом соединении, получим, что нагрузка на один болт равна:



Напряжения смятия болтовых соединений:

Площадь болтов:



Напряжение смятия:



Расчет болта на срез:



Па

Принимаем Мпа

12 Расчёт максимального прогиба последнего диска компрессора

Е - модуль упругости

b - ширина колеса

_µ - коэффициент Пуассона



Р₁ = Р_кс = 2.8 10⁶ Па







- максимальный прогиб.

13 Расчет критических скоростей ротора

На ротор действует сила упругости вала и центробежная сила. Сила упругости приложенная в геометрическом центре диска ротора, пропорциональна прогибу вала и направлена противоположно прогибу.

Коэффициент упругой податливости вала:





l- длина вала

E-модуль упругости

J- момент инерции

Прогиб вала:




где: n – число оборотов = 8600

e - величина неточности расположения центра масс диска ротора = 0.001

Зависимость прогиба от частоты вращения ротора, показана на рисунке:



Рисунок 11. – Зависимость прогиба вала ротора от частоты вращения.

С возрастанием частоты вращения ротора прогиб увеличивается. Критический режим работы происходит при наступлении критической частоты вращения.



об/мин

14 Расчёт максимального напряжения на диск компрессора.

Выводы

В ходе расчётно-графической работы были произведены расчеты ГТУ. Были получены основные термодинамические параметры, на основании которых были получены массогабаритные характеристики.


Список литературы:

1. 
   Анурьев В.И. «Справочник конструктора машиностроителя» том 1 М 2006г.
   
2. 
   Иванов М.Н. «Детали машин» М. 1991г.
   
3. 
   Балобук Н. Колесников Н. и др «Основы строительной механики ракет»