Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Определение надёжности обечайки по прочности





В качестве определяющего параметра обычно принимается тангенциальное напряжение в стенке обечайки или соответствующее ему давление. Под критическим давлением будем понимать допускаемое для обечайки давление, при котором тангенциальные напряжения достигают предела прочности материала.

, (3.1)


где d - толщина стенки, sв - предел прочности материала обечайки, D - диаметр обечайки.

Под нагрузкой будем понимать давление, развиваемое в данном двигателе pд, которое можно определить по уравнению Бори:

. (3.2)


По зависимости (3.2) определяется стационарное давление в двигателе. Реальная картина распределения указанных нагрузок за счёт случайных отклонений различных параметров будет иной и может быть представлена в виде следующих графиков (рис. 3.1):

Рис. 3.1. Распределение pкр. и pд в партии из n двигателей.

 

В этом случае вероятность безотказности работы обечайки с точки зрения её прочности определяется выражением:

Pн (pкр> pд )=Pн (pкр –pд > 0) = F (h), (3.3)

где

. (3.4)

Здесь и определяются (на этапе проектирования) по формулам (3.1) и (3.2) при номинальных значениям входящих в них величин.

Значение средних квадратичных отклонений и находятся по формуле, получаемой путем линеаризации зависимости (3.1):

,

где

,

,

.

Тогда . (3.5)

В формуле (3.5) значения средних квадратических отклонений sd, sбв, sD определяются по заданным допускам: d±Δd , D±∆D, sВ±∆sв :

sd = ±1/3Δd ,

σσВ = ±1/3Δσв ,

σD = ±1/3ΔD .

Знак “±” величины Δ означает симметричное предельное отклонение данного параметра от номинала (математического ожидания). При несимметричном допуске значение среднего квадратического отклонения определяется выражением:



σx = 1/6 Δmax ,

где Δmax = xmax - xmin – возможное предельное отклонение.

Для вычисления σР воспользуемся линеаризованной зависимостью (3.2)

.

Полагая n = const, получим:

,

,

,

,

,

тогда

. (3.6)

Вычисляя h по зависимости (3.4) с использованием результатов расчётов по формулам (3.6) и (3.5), и с помощью таблиц для F(h) определяем надёжность обечайки по прочности. Аналогичным образом определяется надёжность остальных элементов корпуса двигателя и всего корпуса в целом.

 

Определение надёжности корпуса двигателя по прочности после гидроиспытаний

 

С целью повышения надёжности по прочности двигатели (корпуса) после изготовления опрессовываются на гидравлике некоторым давлением pопр. Обычно среднее давление опрессовки лежит в пределах: < < . В этом случае для оценки надёжности вместо выражения (3.3) следует использовать другое соотношение.

При наличии опрессовки событие, состоящее в неразрушении камеры (событие А) является совмещением двух событий: давление опрессовки превышает действующее давление (событие А1) и критическое давление превышает давление в двигателе (событие А2), то есть А=А1 × А2.

Вероятность появления этих событий определяется:

,

где

,

,

где

.

Тогда вероятность отказа определится: [1-F(hопр)][1-F(hKP)], а вероятность безотказной работы:

Pнпр= 1- [1 - F(hопр )] [1 - F(hкр)] . (3.7)

Из выражения (3.7) следует, что чем выше давление опрессовки, тем выше надёжность обечайки по прочности. Однако это справедливо только в том случае, если при опрессовке не возникает дефектов (пластические деформации, трещины, и т.д.). В противном случае опрессовка может понизить критическое давление pкр. В этом случае надёжность следует определять из выражения:

. (3.8)

Здесь - вероятность отсутствия дефектов после опрессовки.

- вероятность надёжной работы при снижении pкр в результате воздействия опрессовки,

,

- среднее значения давления разрушения после опрессовки.

Из (3.8) видно, что с ростом pопр возрастает величина, заключённая в фигурные скобки, а величины и снижаются. По этому выражение (4.8) позволяет поставить и решить задачу по выбору оптимального давления опрессовки опр)опт, при котором надёжность pнпр будет иметь максимум (рис. 3.2).

 

 
 

Рис. 3.2. К определению оптимального давления опрессовки.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.