341 (21)

564

Przykład. Dla tarczy równej grubości bez łopatek, <7,.₀ = 0 oraz p “ 0, ze wzoru (XIV.8 7) przy a,_x0 ■» 0, y — const, wynika

564

₌ Ky(r,~rJ Uo/    _    i ¹

l—Xo

°0/    2 / 3    3. ¹    0 "=O l-^o’

(a)

r„.

Ze wzoru (XIV.24) otrzymujemy <r,w

eu-o = t

Łtl+lzly*

* 3+v l-v

(b)

k = RJo_dop — współczynnik bezpieczeństwa. Wstawiając (b) do (a) otrzymujemy

HISiiflilli

= 0,75/cl—£§[(3 + v)+(I    (C)

I —An

Przyjmując X₀ = — = 0,2 oraz v = 0,3 otrzymamy

-0,2^3
*	1 oj.oj0
1	1,419
2	2.007
3	2,458

Uwaga. Przedstawiona metoda uproszczonego obliczenia prędkości obrotowej eksplozji dotyczy tylko obszaru niskich temperatur, gdzie zjawisko pełzania materiału jest pomijaine.

2.11. Koncentracja naprężeń w otworach wyrównawczych i rowkach wpustowych

W celu zmniejszenia parcia osiowego w wirnikach tarczowych stosuje się często otwory wyrównawcze (por. rozdział XI). Na brzegach tych otworów występują naprężenia znacznie większe od tych, które występowałyby na danym promieniu tarczy bez otworów.

Według [49] maksymalne naprężenia na brzegach otworów wynoszą

tfma* = 3 O_t — O_r, ffraw = 3-<r_r — a_n

gdy    a, > a_r>

gdy    o_r > <r,.

(XIV.88)

Mimo że naprężenia te mogą rachunkowo przekraczać granicę płastyanośd materiału, nie zawsze muszą być niebezpieczne. Należy pamiętać, aby otwór miał niewielką średnicę, a jego powierzchnia była gładko obrobiona i brzegi otworu zaokrąglone. W przeciwnym przypadku na brzegach otworu mogą pojawić się pęknięcia, prowadzące w rezultacie do zniszczenia tarczy, a

Tarcze mocowane na wale z wciskiem bywają z reguły zabezpieczone przed obrotem za pomocą połączenia wpustowego. Rowki wpustowe z tarczy powodują koncentrację naprężeń i to właśnie w miejscu występowania ma* ksymalnych naprężeń a_tw. Rowki te muszą być bardzo starannie i gładko wykonywane, a promień zaokrąglenia powinien wynosić co najmniej 1/4 głębokości rowka. W takim przypadku współczynnik koncentracji naprężeń wynosi około a = 2,5.

W przypadku tarcz bardzo silnie obciążonych rowki takie są niedopusz* czalne.

3. Wały turbin

Wał oblicza się na skręcanie momentem

x =

Mo

(XIV.89)

(XIV.90)

d — średnica zewnętrzna wału, d_Q — średnica otworu (dla wału bez otworu d₀ = 0). Inne obciążenia są na ogół pomijalne.

Naprężenia zredukowane w wale

a_red = 2t,    g,j₀p = 40 — 80 MPa.

Większe wartości <r_dop dotyczą stali stopowej. Współczynnik bezpieczeństwa przyjmuje się zazwyczaj

^dop

fcj =

Dotyczy on naprężeń średnich, bez uwzględnienia koncentracji naprężeń skutkiem stopniowania średnic wału i wpustów mocujących piastę sprzęgła.

W turbinach elektrownianych kontroluje się wytrzymałość wału przy zwarciu generatora. Moment zwarcia jest momentem pulsującym z częstotliwością S0 Hz lub 100 Hz — zależnie od typu zwarcia. Pulsacje te są dość