АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

РАСЧЕТ КОРПУСА ТУРБИНЫ НА ПРОЧНОСТЬ

Напряжение в корпусе турбины определяют по формуле, полученной для тонкостенных цилиндрических сосудов:

где Р — внутреннее давление, Н/м² (кгс/см²);

D — внутренний диаметр цилиндра, м (мм);

δ — толщина стенки, м (мм).

Эта формула не учитывает влияния, оказываемого торцевыми стенками, фланцами горизонтального и вертикального разъемов, ребрами и патрубками, и дает ориентировочные значения возникаю­щих напряжений.

По этой причине толщину стенок корпуса обычно выбирают исходя из конструктивно-технологических соображений, а напряжения в корпусе проверяют после его изготовления при гидравлических испы­таниях путем тензометрирования.

Фланцы горизонтального разъема и соединяющие их болты рас­считывают следующим образом. Сила, стремящаяся оторвать одну половину корпуса от другой и действующая на длине шага болтов t,

Эта сила приложена посредине толщины стенки корпуса (рис. 44). Если силу затяжки болта, соединяющего фланцы, обозначить че­рез Р и выбрать ее такой, чтобы она не вызывала реакцию в точке В, а в точке С была бы максимальной, то равнодействующая сил реакции Q (при прямолинейном законе распределения реакций) будет нахо­диться на расстоянии 1/3 (т + п) от края фланца, так как она должна пройти через центр тяжести ΔАВС.

Благодаря равновесию фланца Р = Q + F и F_n = Q_x, так что

Из последнего выражения видно, что:

1) всегда Р > F;

2) сила Р возрастает с увеличением расстояния от оси болтов до стенки корпуса.

При расположении болтов посредине отрезка ВС т = п и, следовательно,

Для уменьшения величины силы Р шаг болтов t и расстояние п нужно выбирать минимально допустимыми и допускать работу фланцев

на изгиб. Если расстояние от оси болтов до сечения фланца а—а, в котором прекращается плотное при­легание фланцев, обозначить через у (рис. 45), то в указанном сечении бу­дет действовать изгибающий момент М = F (п — у). Эпюра давлений в этом случае изображается прямой

Рис. 44. К расчету фланцевого соедине­ния

Рис. 45. К расчету флан­ца на изгиб

ab, а сила Q будет приложена на расстоянии (m+y)/3 от края фланца.

Условие равновесия моментов сил, действующих на фланец, вы­ражается уравнением

Но так как Q = Р — F, то

Задавшись величиной у ≥d/2 (чтобы обеспечить паронепроницаемость фланцев), из этого равенства можно определить силу затяжки болта Р.

Величина напряжения изгиба в сечении а—а фланца

где h - высота сланца.

Растягивающее напряжение в болте

где d_o — внутренний диаметр резьбы болта или диаметр проточки

в болте для выхода резца.

При расчете фланцев вертикального разъема корпуса величину силы F, действующей в осевом направлении на протяжении шага t, определяют по формуле

где z — число болтов по окружности фланца. Так как z= πD/t, то

Растягивающее напряжение в стенке корпуса от воздействия силы F будет

РАСЧЕТ ДИАФРАГМ

Диафрагмы для ч. в. д. турбины выполняют стальными с приклепанными или приваренными к ним фрезерованными лопат­ками, образующими сопла. Для ч. н. д. изготовляют чугунные диа­фрагмы с залитыми в них стальными ло­патками.

Существуют различные методы расчета диафрагм. Наиболее точными из них яв­ляются метод А. А. Моисеева для расчета чугунных диафрагм и метод, разработан­ный на Ленинградском металлическом за­воде, для расчета стальных сварных диа­фрагм.

Расчет чугунных диафрагм. Макси­мальное напряжение в теле диафрагмы переменной толщины можно рассчитать по формуле

Рис. 46. График для опреде­ления коэффициента k_q

Рис. 47. Схематический разрез чугунной диафрагмы

Рис. 48. Поперечное сечение направляю­щей лопатки

Максимальное изгибающее напряжение в лопатках, залитых в диафрагму, за счет разности давлений по обе стороны диафрагмы рассчитывают по формуле

Здесь z_x — число лопаток на диафрагме;

W_x — момент сопротивления сечения лопатки относительно

оси х—х, м³ (см³) (рис. 48).

Последний определяют так:

где 1_Х — момент инерции сечения, м⁴ (см ⁴ )

у — расстояние наиболее удаленного волокна от нейтральной оси, м (см).

Прогиб диафрагмы Δ на диаметре d складывается из прогиба ло­патки Δ _л и прогиба тела диафрагмы Δ _т:

Δ= Δ_л+ Δ_Т

Прогиб лопатки рассчитывают по формуле

а прогиб тела диафрагмы — по формуле

где Е — модуль упругости тела диафрагмы [для чугуна Е = 0,985 х

х 10⁶ Н/м² (кгс/см²)]; I — условный момент инерции, м⁴ (см⁴);

K_Δ — коэффициент, определяемый из графика рис. 49 в зависи­мости от отношения d/Dпри определении прогиба на диамет­ре d и в зависимости от d/D и l/D при определении прогиба у корня лопатки.

Величина прогиба диафрагмы на диаметрах d и D — 21 должна быть меньше установленного осевого зазора между диафрагмой и дис­ком следующей ступени турбины.

Расчет сварных диафрагм. Напряже­ние в теле сварной диафрагмы (рис. 50) рассчитывают по формуле

а максимальный прогиб в формуле

Рис. 49. График для определения коэффициента K_Δ

Обозначения и единицы измерения ве­личин здесь такие же, как и в предыдущих формулах. Коэффициенты k_σ и k_Δопределяют из графика (рис. 51) в зависимости от отношений d/D и t/D, где t – средняя толщина диафрагмы

Для расчета чугунных и сварных диафрагм в системе СИ с погреш­ностью, не превышающей ± 10%, применяют также формулы А. М. Валя:

Здесь Δp — разность давлений по обе стороны диафрагмы, H/м² (кгс/см²);

D — наружный диаметр диафрагмы, м (см);

t — средняя толщина диафрагмы, м (см);

Е — модуль упругости; Н/м² (кгс/см²).

Коэффициенты k_σ и k_Δ берут из графика (рис. 51) в зависимости

от отношений d/D и t/D, где d — внутренний диаметр диафрагмы

(рис. 50).

Расчет производят для максимального перепада давлений по обе стороны диафрагмы.

Рис 50. Схематический разрез сварной диафрагмы

Рис. 51. График для определения коэффициентов k_q и k_Δ

Дата добавления: 2016-03-26 | Просмотры: 1148 | Нарушение авторских прав