6 / 10
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2016. № 3
95
Анализ результатов.
Коэффициент запаса прочности по напряже-
ниям для стали ЭИ-961Ш должен быть не менее 1,3. Чтобы оценить
вероятность возникновения поломки лопаточного аппарата, в настоя-
щей работе были рассчитаны коэффициенты запаса прочности [5] по
напряжениям в трех ключевых точках: на зубчиках хвостовика, на гал-
тели, на пере лопатки. Точки выбраны таким образом, чтобы учесть
режим работы лопатки. Поскольку перо лопатки подвергается воздей-
ствию центробежных и газодинамических сил, могут возникать растя-
гивающие и изгибающие напряжения [6]. Для расчета коэффициентов
запаса прочности использовали следующую формулу (1):
0,2
экв
,
n
(1)
где
0,2
— предел текучести для исходного сплава при заданной тем-
пературе [7],
0,2
= 1280 МПа;
экв
— максимальные напряжения для
каждой лопатки в трех ключевых точках.
Для исходной лопатки РЛ4 коэффициент запаса прочности в точ-
ках
1
(на зубчиках хвостовика),
2
(на галтели) и
3
(на пере лопатки) со-
ставляет 1,51; 2,89 и 7,95 соответственно. Для перепрофилированной
лопатки РЛ4 коэффициент запаса прочности в тех же точках
1
(на зуб-
чиках хвостовика),
2
(на галтели) и
3
(на пере лопатки) составляет 1,34;
3,01 и 12,04 соответственно. Далее приведены картины опасных точек
(рис. 3).
Рис. 3.
Опасная точка на хвостовике (
а
), галтели (
б
) и пере (
в
)
Отметим, что все лопатки удовлетворяют условию прочности, так
как коэффициент запаса прочности больше минимально допустимого:
n
= 1,3. На зубчиках хвостовика присутствует опасная зона, поскольку
там располагаются максимальные напряжения. Коэффициент запаса
прочности в точках
2
и
3
больше, чем в точке
1
. У перепрофилирован-