5. ПОДАТЛИВОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ
Для определения податливости элементы расчетных схем расчленяют таким образом, чтобы граничные сечения тонкостенных элементов (оболочек, колец) не Деформировались в своей плоскости. Это дает возможность определять податливости тонкостенных элементов изолированно от всей системы, так же как в стержневых системах. Условие недеформируемости выполняется в ряде сечений роторов и корпусов путем подкрепления оболочек жесткими на деформацию в своей плоскости дисками, кольцами, а также поясами жесткости двигателей. «Длинные» оболочки можно расчленять на несколько элементов сечениями, расположенными на достаточном расстоянии от зоны краевого эффекта.
При определении податливости элемента считается, что один его край заделан или шарнирно оперт, а второй — подкреплен абсолютно жестким телом — передатчиком сил (рис. 15).
Жесткостные характеристики такого упругого элемента определяются тремя статическими податливостями — силовой моментной и смешанной
где усилие или момент, прикладываемые в сечении сопряжения жесткого тела с контуром оболочки; перемещение и угол поворота этого сечения.
Особенность податливостей оболочек и колец заключается, например, в том, что в ряде случаев смешанная податливость может быть отрицательна, если за положительное значение ее принимать податливость стержня. Это означает (рис. 16, а), что при действии на элемент силы граничное сечение поворачивается не так как это происходит у стержней, а в противоположном направлении. При действии момента (рис. 16, б) сечение перемещается не вииз, а вверх.
Рис. 15
Рис. 16
Поэтому распространенной формулой записи связи угла поворота сечения упругой линии перемещением у при дискретной схематизации необходимо пользоваться с осторожностью.
В табл. 1 приведены податливости наиболее часто употребляемых элементов расчетных схем роторов и корпусов.
Податливость кольца упругой опоры может быть найдена из следующей приближенной формулы, полученной И, Исаевым:
где (см. рис. 9) внутренний и наружный диаметры кольца); ширина выступа на кольце; ширина кольца; толщина кольца высота выступа); толщина выступа — модуль упругости; число выступов; коэффициент диаметр фрезы).
В конструкциях податливость опор в отдельных случаях [10].
Податливость подшипников. При ориентировочных расчетах можно пользоваться средними значениями податливостей подшипников качения (табл. 2).
2. Податливость подшипников качения, [10]
При увеличении размеров подшипников податливость несколько уменьшается, при уменьшении — увеличивается (в случае легких турбомашии в 2—3 раза).