SI 8
Obliczając siły Pu, Pu według podanych wzorów, należy wybrać te warunki pracy turbiny, w których siła jest największa. W większości stopni takie warunki zachodzą przy mocy maksymalnej. Wyjątek stanowi stopień regulacyjny turbiny z regulacją napełnieniową, gdzie największe obciążenie łopatek na zginanie zachodzi wtedy, gdy otwarty jest pierwszy zawór regulacyjny (por. rozdział XII — zmienne warunki pracy).
W celu obliczenia naprężeń zginających musimy znać położenie głównych centralnych osi bezwładności profilu I—I i II —II, położenie środka ciężkości 0 oraz momenty bezwładności profilu lmał, Imin względem osi głównych. Wielkości te podawane są w atlasach profili i nie trzeba ich oddzielnie wyznaczać.
Z wystarczającą dla praktyki dokładnością można przyjąć, że oś I—1 minimalnego momentu bezwładności jest równoległa do cięciwy profilu (rys. XIII.17). Oznaczając kąt między siłą P a osią II —II przez y obliczamy składowe działające prostopadle do osi I —I i II —II:
(XI 11.45)
P, = Pcosy, P2 s Psiny.
Momenty zginające łopatkę względem osi I -1 i osi II - II wynoszą odpowiednio:
Mx — P y~,
(XIII.46)
Mn = P2[-
°V.8.A
(XIII.48)
Naprężenie w krawędzi wylotowej — punkt A — wynosi
(XI1I.47)
Podobnie obliczamy naprężenia w punkcie B i C.
Praktyka wskazuje, że obliczenia można znacznie uprościć, gdyż składowa P2 jest z reguły pomijalna w porównaniu ze składową P,, zaś P, % P. Wobec tego z dobrą dokładnością jest
Mex |
M | |
$ |
0H.fi * . * min | |
M-c3 |
M | |
/mfn |
Wskaźniki na zginanie WK = Imin/<?,, WB = Imin/e3 podawane są bezpośrednio w atlasach profili. Moment zginający M we wzorze (XIII.48) obliczamy z relacji (XII 1.41) i (XIII.42).
4.2. Zginanie łopatek długich
Łopatki długie wykonuje się często jako zwijane i ścieniane. Wzdłuż wysokości łopatki zmienia się reakcyjność i gęstość strumienia masowego, a jednocześnie zmienia się typ profilu i kąt jego ustawienia. Ponadto często stopień nie jest ściśle osiowy. Rozkład wymienionych wielkości wzdłuż wysokości łopatki znamy z obliczeń przepływowych (patrz rozdział VII).
Łopatkę długą dzielimy — zgodnie z rozdziałem VII — na pewną liczbę odcinków o jednakowej na ogół długości (rys. XIII. 18).
Rys. XJIU8. Obliczanie momentu zginającego w dowolnym przekroju „* łopatki długiej zwijanej