P4250146

S30M&

S30M&

Cięciwę s2 tego profilu przyjmuje się według metody omówionej przy doborze cięciwy łopatek kierowniczych. Podstawowy warunek wytrzymałościowy sprowadza się do zapewnienia odpowiedniej wytrzymałości łopatki na zginanie siłą czynną pary. Przyjmuje się w pierwszym przybliżeniu, że łopatkę można potraktować jako pręt jednostronnie sztywno zamocowany. Wówczas umowne naprężenie u stopy wynosi
* —ZŁ . “ 2z2^Io	(33)
Siła zginająca łopatkę wynosi
P» •—JPi+Pl,	(34)
Pm ■ tn-Acu = m-ńwu.	(35)
Pa = m-Acm+Q(pl — p2),	(36)
O II SI a.	(37)
Do obliczenia Acm, Ac„ można — w pierwszym przybliżeniu — wstępnie oszacowanego współczynnika prędkości znajdując	skorzystać ze
*2 =	(38)
co pozwala na wstępne skonstruowanie trójkąta wylotowego (rys. VII.25). Różnicę ciśnień
Ap - p, -p2	(39)
można wstępnie obliczyć z równania Bernoulliego
«S Os	(40)

Wskaźnik na zginanie W_min bierze się bezpośrednio z Atlasu profili dla założonej cięciwy s₂₀.

Naprężenie dopuszczalne przy zginaniu łopatek przyjmuje się w przypadku zasilania na całym obwodzie (e = 1)

<7do_P._ZB ^{= a}dop = 30— 80 MPa.

Większe wartości spotyka się w stopniach reakcyjnych.

W stopniach akcyjnych zalecane są [58]

°do_P = 35 MPa,    gdy    e = 1;

°do_P = 15 MPa,    gdy    e < 1.

Są to wartości bardzo małe, zawierające rezerwy na naprężenia przy drganiach.

W związku z tym nie ma potrzeby zbyt precyzyjnego obliczania tych naprężeń. Z reguły wystarcza określenie naprężenia umownego od samej siły obwodowej

PM

^-*27w~’    li

“^z2 "min

przy czym P„ można określić w prosty sposób na podstawie relacji

u

(42)

szacując odpowiednia sprawność rj_u = 0,8—0,9.

Jeżeli wybrany wstępnie wymiar cięciwy nie spełnia wymagań wytrzymałościowych, wówczas należy skorygować cięciwę.

Przy zachowaniu podobieństwa profili i w konsekwencji t = tjs_% = const obliczamy cięciwę ze wzoru

(43)

Istotnym warunkiem wpływającym na dobór cięciwy s₂ jest charakterystyka wibracyjna łopatek. W pierwszym przybliżeniu można przyjąć, że podstawowa częstość drgań własnych giętnych jest proporcjonalna do cięciwy:

(44)

Po ustaleniu cięciwy Ą, spełniającej wymagania wytrzymałościowe i wibracyjne, obliczamy jej wartość optymalną z uwagi na straty związane z chropowatością profilu.

Znając cięciwę s₂ obliczamy smuklość łopatki

£20 ^— Ca($s» ^2» Ma₂) — Có kj ^2-

i z Atlasu profili znajdujemy dla wybranego profilu współczynnik strat (46)

Z wykresu Xr(^J^s> Re) określamy współczynnik Xr * obliczamy „atlasową" wartość strat palisady chropowatej

stąd z dodatkiem [44]

£2/! ^— Xr'C20»

(47)

(48)

£2 = £2/1+(0.03—0,05).

Poprawka 0,03 —0,05 dotyczy palisad akcyjnych. W palisadach reakcyjnych przyjmuje się jednakowy dodatek w kierownicy i w wirniku, średnio

£ = £*+0,02. (49)