CALCULUL LA TORSIUNE A PALETEI, CONSIDERAND SEPARAT INFLUENTA FORTEI DE PRESIUNE A GAZELOR, SI A FORTEI CENTRIFUGE

CALCULUL LA TORSIUNE A PALETEI, CONSIDERAND SEPARAT INFLUENTA FORTEI DE PRESIUNE A GAZELOR, SI A FORTEI CENTRIFUGE.

1. Calculul torsiunii paletei data de forta de presiune a gazelor (fig. 26).

Se considera profilul din figura 26, pe care se definesc,

- centrul de greutate, in care se dispune sistemul de axe a, u, R.

- centrul de rigiditate la torsiune fata de care se roteste profilul.

- centrul de presiune in care actioneaza rezultanta fortelor de presiune.

La paletele torsionate intre centrul de presiune si cel de rigiditate exista un decalaj, notat cu d.

Forta de presiune dF, dezvoltata pe un element din lungimea aerofoliei, element avand inaltimea dR, si aflat la raza R, fata de centrul discului, are doua componente dF_a, dF_u, pe directiile axelor a,u.

Fig. 26 - Schema de calcul.

Momentul de torsiune dM_rg, dat de forta de presiune a gazelor dF, pe elementul dR, va fi :

Iar pentru toata paleta,

Pozitia centrului de presiune fata de centrul de rigiditate la torsiune este influentata de :

- unghiul de atac,

- curbura profilului,

- desimea retelei de palete,

- regimul de lucru al motorului.

Calculul momentului de torsiune se poate face si prin metoda diferentelor finite, impartind aerofolia in tronsoane, in care caz,

2. Calculul torsiunii paletei sub actiunea fortei centrifuge.

Tensiuni de torsiune in aerofolie apar si atunci cand centrele de greutate ale sectiunilor paletei nu sunt situate pe raza care trece prin centrul de greutate al profilului de la baza aerofoliei. In acest caz, pe un tronson de inaltime dR, aflat la raza R, se dezvolta o forta centrifuga dF_c, avand componentele dF_cR, si dF_cj, in planul tangential, fig. 27.

Fig. 27 - Schema de calcul.

Forta dF_cR solicita tronsonul la intindere, iar dF_cj, care se afla la distanta e fata de centrul de rigiditate, va produce momentul de torsiune dM_rc.

sau, pe toata aerofolia, momentul de torsiune dat de forta centrifuga va fi :

In cazul paletei impartita pe tronsoane se obtine :

3. Momentul de torsiune total M_r si tensiunile totale de torsiune.

Momentul de torsiune total va fi :

M_r = M_rg + M_rc

Iar tensiunile tangentiale maxime se obtin din,

,

in care,

c_max - grosimea maxima a profilului,

T - rigiditatea geometrica la torsiune,

G - modulul de elasticitate la torsiune al profilului.

Sub actiunea momentului M_r, paleta se deformeaza cu un unghi θ^*, raportat la unitatea de lungime,