АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

РАСЧЕТ ВАЛА НА ПРОЧНОСТЬ

Во время работы турбины на вал ееротора действуют:

1) крутящий момент;

2) изгибающий момент;

3) осевое усилие.

Крутящий момент определяют по формулам:

в единицах СИ

в единицах системы МКГСС

где N_i — внутренняя мощность, развиваемая ступенями турбины, расположенными между свободным концом вала (не пере­дающим нагрузку) и рассчитываемым сечением, кВт;

п — число оборотов вала, об/мин. Касательное напряжение от скручивания

где — момент сопротивления полого вала;

d₀ — внутренний диаметр вала;

d — наружный диаметр вала в рассчитываемом сечении.

Изгибающий момент М_изг в любом сечении вала может быть рассчи­тан по формулам для изгиба балок под действием собственного веса и сосредоточенных нагрузок или найден графическим методом, рассмат­риваемым ниже.

Осевое усилие Р создает наибольшее напряжение растяжения в передней части вала (перед первой ступенью турбины), если упорный подшипник находится спереди. Если же упорный подшипник находит­ся сзади, то осевое усилие создает напряжение сжатия.

Нормальные напряжения от изгиба и растяжения (сжатия) опре­деляют по формуле

где f — площадь поперечного сечения вала в рассчитываемом сечении. Наибольшие касательные напряжения при совместном действии изгиба, растяжения (сжатия) и кручения, рассчитываемые по формуле

не должны превышать допустимого напряжения R для металла вала: около 40 МН/м² (400 кгс/см²) — для углеродистой стали и 60— 80 МН/м² (600—800 кгс/см²) — для легированной стали.

Запас прочности по отношению к пределу текучести принимается около 7. Такой высокий запас прочности берется для того, чтобы обес­печить минимальный прогиб вала (минимальные радиальные зазоры в проточной части и уплотнениях турбины) и обезопаситься от концент­рации напряжений в местах изменения диаметров в ступенчатых валах.

Прочность вала проверяют в режиме короткого замыкания генера­тора, когда крутящий момент в 10 раз превышает момент, соответ­ствующий максимальной мощности.

Величину крутящего момента в этом случае определяют по следую­щей приближенной формуле:

где М_кр— крутящий момент при максимальной мощности;

— моменты инерции роторов турбины и генератора. Допустимое напряжение в вале при коротком замыкании не долж­но превышать ²/₃ предела текучести материала вала. Опасными се­чениями вала являются шейка заднего опорного подшипника и место посадки муфты на вал.

Дата добавления: 2016-03-26 | Просмотры: 580 | Нарушение авторских прав