CONCENTRARI DE TENSIUNI IN ORIFICIILE PENTRU BANDAJE

CONCENTRARI DE TENSIUNI IN ORIFICIILE PENTRU BANDAJE.

La paletele cu bandaje de sarma, prin palete sunt practicate gauri de trecere a elementelor de bandaj.

Prezenta acestor gauri determina o reducere a rezistentei mecanice a aerofoliei in zona de dispunere a gaurii si mareste neuniformitatea distributiei tensiunilor in zona orificiului, inclusiv prin concentrari de tensiuni.

Compensarea acestor efecte (fig. 66) se face prin:

- marirea grosimii aerofoliei in zona din jurul orificiului,

- rotunjirea marginilor orificiului practicat in aerofolie.

Fig. 66 - Ingrosarea aerofoliei in jurul orificiului practicat prin paleta de turbina treapta a II-a a motorului R -11 - F - 300.

Pentru a se aprecia functia parametrului si inclinarii orificiului din paleta asupra marimii tensiunilor, s-au considerat ipotezele:

- in sectiune, aerofolia se prezinta ca o placa subtire avand grosime constanta, h,

b - coarda profilului,

- orificiul care trece prin placa este dispus inclinat cu un unghi β,

- raportul intre grosimea h a placii si diametrul d al gaurii este,

- pozitia bandajului in lungul aerofoliei se afla la distanta,

L - lungimea aerofoliei

- seconsidera si influenta concentrarilor de tensiuni in punctele A, A', B, B', de la

marginile orificiului.

Fig. 67 - Schema paletei avand orificiu pentru bandaj si punctele caracteristice.

Coeficientul de concentrare a tensiunilor K_σ se obtine din

in care,

σ_max - tensiunile maxime in punctele caracteristice ale orificiului A, A', B, B',

σ₀ - tensiunile in aceeasi zona, la paleta fara orificiu,

F_c - forta centrifuga a portiunii de paleta aflata deasupra sectiunii de aerofolie care cuprinde orificiul,

A_p - aria sectiunii profilului la paleta fara orificiu in dreptul unde se va practica orificiul.

Asupra valorii coeficientului de concentrare K_σ, influenteaza urmatorii parametrii:

- inclinarea orificiului, respectiv unghiul β,

- marimea raportului H,

- grosimea profilului h,

- rotunjirea bordurilor orificiului in punctele A, B'.

Au fost efectuate determinari ale coeficientului K_σ = f (h) pentru cazurile:

- placa cu orificiu, dar fara rotunjirea bordurilor acestuia (fig. 68),

- placa cu orificiu, avand bordurile A, B' rotunjite (fig. 69).

Fig. 68 - Placa cu orificiu, avand bordurile rotunjite si β = 35^o.

a)                                           b)

Fig. 69 - Placa cu orificiu si bordurile A, B' rotunjite,

a)     cand β = 35^o si r = 1,5 ÷ 3 mm,

b)     cand β = 45^o si r = 1,5 ÷ 3 mm.

Din aceste determinari a rezultat:

- in cazul racordarii marginilor A, B' ale orificiului, concentrarile de tensiuni se

reduc,

- valorile maxime ale coeficientului K_σ se deplaseaza in interiorul sectiunii paletei

la 1 ÷ 3 mm de la margine,

- cu cresterea unghiului β, se reduc concentrarile de tensiuni,

- raportul optim pentru raza de racordare este ,

- razele de racordare recomandate sunt r = ( 0,075 ÷ 0,2 )·h,

h - grosimea profilului aerofoliei in dreptul orificiului.