Оптимальное проектирование составных винтовых пружин сжатия
Если в елочных замках лопаток турбомашин коэффициентам концентрации напряжений и относительного распределения напряжений по профилю круговой галтели придать те же индексы, что и соответствующим номинальным напряжениям, то в предположении упругого деформирования материала эквивалентные напряжения в точках дуги окружности опасной профильной линии круговой галтели и эквивалентное номинальное напряжение в выразятся следующим образом: где коэффициенты общей неравномерности напряжений используют с индексом 1 или 2 в зависимости от того, в каком месте достигается максимум эквивалентного напряжения — в части замка, расположенной с выпуклой стороны профиля корневого сечения лопатки (индекс 1), или в части замка с вогнутой стороны профиля (индекс 2); По — значения т) для точки максимальной эквивалентной напряженности на круговой галтели рассматриваемого участка замка; 40 « 0,2 — коэффициент чувствительности материала лопатки к асимметрии цикла. Результаты предварительных расчетов показывают, что замена в различных деталях машин круговых галтелей заданного радиуса а на галтели предлагаемых профилей, как следует из значений их относительных радиусов кривизны, позволяет снизить максимальные эквивалентные напряжения в галтелях на 20-45%. Интенсификация всех видов производства, повышение мощности агрегатов, широкое внедрение автоматики во все отрасли техники приводят к обширному применению различного рода упругих систем, аккумулирующих энергию, стабилизирующих работу механизмов и приборов, используемых в предохранительных устройствах и пр. Во всех этих случаях одним из основных видов упругих элементов, применяемых в инженерной практике, по-прежнему остаются винтовые пружины сжатия, простые в изготовлении и надежные в эксплуатации. Однако величины нагрузок, которые надлежит воспринимать этим пружинам, в современных рабочих условиях значительно возросли и продолжают увеличиваться. Это приводит к необходимости увеличивать и размеры поперечных сечений витков, что, в свою очередь, приводит к повышению всех других размеров пружин, осложняет технологический процесс их изготовления и повышает стоимость.