叶片、轮缘和隔板的外形相对简单规则,是传统强度核算方法比较适用、比较典型的几个零部件。对于叶片和轮缘,一般只核算强度特性,隔板除了核算应力强度以外,还需要核算其变形刚度特性。
叶片工作时,作用在叶片上的力主要有两种:一是汽轮机高速旋转时叶片自身质量和围带、拉筋质量引起的离心力;二是汽流流过叶片时产生的汽流作用力。离心力在叶片中产生拉应力,若偏心拉伸还会引起弯应力。汽流作用力是随时间变化的,其稳定的平均值分量在叶片中产生静弯曲应力,而变化分量则引起叶片的振动应力。离心力和汽流作用力还可能引起扭转应力,叶片受热不均会引起热应力,这两种应力一般都较小。
传统强度核算方法中分别计算离心力和汽流作用力平均值分量产生的静弯曲应力,合成后进行核算,此时叶片弯曲应力的计算应选择汽流作用力最大的工况,而离心力一般按额定转速计算。
目前,动应力强度核算的趋势是校核动应力和静应力结合起来的复合疲劳强度(耐振强度)。不调频叶片用安全倍率进行核算,调频叶片除了调开危险的共振频率外,还应核算安全倍率。(www.daowen.com)
叶根部分与叶片一样承受离心力和汽流作用力,轮缘部分承受叶片的离心力和轮缘本身的离心力。叶根的强度校核通常只计算离心力引起的应力,有叶根和轮缘截面上的拉弯合成应力、挤压应力和剪切应力。
隔板工作时主要承受隔板两边蒸汽的压差,因此存在一定的应力和挠度,隔板结构很复杂,其外缘和隔板体是半圆形曲梁,喷嘴片是任意形状的径向杆。隔板受力后,产生的形变对于外缘和隔板体来说是曲梁的斜弯曲,对喷嘴片来说是静不定杆件的斜弯曲,所以隔板的受力也相当复杂。一般用近似方法计算隔板上的应力和由此产生的挠度。
隔板强度核算包括校核隔板体、外缘、喷嘴片和加强筋的应力,校核隔板的最大挠度。
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