Вычисления производились по методу двух расчетов в программе «Проектирование диска произвольного профиля», авторы А.С. Ласкин и Н.А. Забелин. При этом рассматривались только следующие напряжения:

• от центробежных сил инерции, действующих на лопатки, и собственно диск при его вращении;
• вызванные ограничением свободных расширений элементов дисков при его неравномерном нагреве по радиусу;
• обусловленные посадкой диска на вал турбины (которые могут быть равны нулю при свободном центральном отверстии).

Принимался линейный закон изменения температуры по радиусу: Rвнешн=306 С, Rвнутр=206 С.

Диск разбивался на 5 сечений:

Таблица 11.1

Материал диска – ЭИ415

Модуль Юнга Е:

• для температуры 206,9 град.С – 200 000 МПа
• для температуры 306,9 град.С – 193 000 МПа

Коэффициент температурного расширения:

• для температуры 206,9 град.С – 0,00001230   1/К
• для температуры 306,9 град.С – 0,00001246   1/К

Разбиваем диск на 4 участка и рассчитываем напряжения каждого из этих участков. Запишем формулу для определения радиального напряжения на внутреннем радиусе, обусловленного центробежной силой от лопаток и диска:

• z - количество рабочих лопаток,
• Сл - центробежная сила от всей лопатки,
• Сх - центробежная сила от хвостовика.

Радиальное напряжение на внешнем радиусе:

Рис.11.1 К расчету диска