Расчет на прочность центробежных насосов

Зенковичем [6,с.259] приводится следующая запись матриц перемещений {ε}, напряжений {σ} и упругости [D] в соответствии с четырьмя результирующими напряжениями на рисунке при φ = const (верхняя часть матриц соответствует мембранным усилиям, нижняя часть матриц соответствует изгибным жесткостям, сдвиговые части матриц не показаны):

Ручные методики расчета

Ручные методики расчета являются устаревшими.

Вариант ручной методике приведен в работе [8,с.187]. В этой работе указывается о некорректных результатах применения ручных формул по нормам сосудов и аппаратов под давлением. Формулы для сосудов получены по безмоментной теории тонких оболочек для сосудов до 21МПа и по теории упругости для сосудов высокого давления до 130МПа. Формулы выведены для оболочек вращения примитивной конфигурации (цилиндры, сферы) и для оболочек улитки, импеллера, крышки насоса со сложной геометрией не подходят. Применение этих формул в целом является технической ошибкой. Вместе с тем, для расчета фланцевых соединений отдельные формулы могут быть применены по нормам для сосудов и аппаратов.

Также в работе [8,с.188] приведен метод ручного расчета Рудиса М.А. для спиральной отводящей камеры. Расчетным сечением является меридиональное сечение с наибольшими размерами, при этом указывается о максимуме напряжений на торообразном участке.

В этой же работе приведен расчет секций многоступенчатых насосов [8,с.193] и расчет двойного корпуса [8,с.196].

Приведенные ручные расчеты в работе [8] менее обоснованы по сравнению с расчетом в программных пакетах по методу МКЭ.

Заключение

1. Для расчета улиток, импеллеров и крышек насосов необходимо использовать трехмерные конечные элементы в программном пакете МКЭ.

2. Расчет улиток, импеллеров и крышек насосов должен выполняться (по мнению автора) на основе трехмерной задачи теории упругости.

Список литературы

1. Новожилов В.В. Основы нелинейной теория упругости. – М.: ОГИЗ, 1948.

2. Сахаров А.С., Альтенбах И. Метод конечных элементов в механике твердых тел. – Киев: Вища шк., 1982.

3. Лурье А.И. Пространственные задачи теории упругости. М.: Госиздат технико-теорет. л-ры, М.: Наука, 1955.

4. Безухов Н.И. Теория упругости и пластичности. М.: ГИТТЛ, 1953.

5. Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов.– М.: Мир, 1981.

6. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. – М.: Мир, 1971.

7. Сегерлинд Л Применение метода конечных элементов. – М.: Мир, 1979.