ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Исследование конструкций мощных гидравлических прессов из "Напряжения и деформации в деталях и узлах машин " Измерения деформаций, давлений и вибраций на поворотнолопастной турбине Волжской ГЭС им. В. И. Ленина проводились Институтом машиноведения АН СССР совместно с Ленинградским металлическим заводом в значительном числе точек рабочих лопастей и стенки камеры рабочего колеса в связи с неравномерностью распределения давлений и напряжений в этих частях турбины. При подготовке к проведению этих многоточечных измерений был использован опыт измерений на поворотно-лопастных гидротурбинах Цимлянской и Нарвской ГЭС [13], [22]. При измерениях были использованы методика и аппаратура, рассмотренные в разделах 9 и 10. [c.493] На Волжской ГЭС им. В. И. Ленина установлено двадцать вертикальных поворотно-лопастных гидротурбин, каждая мощностью 126 ООО квт. Номинальное число оборотов турбины 68,2 в минуту, диаметр рабочего колеса 9300 мм и число лопастей 6. Испытания проводились при напоре 26 м. [c.493] При изготовлении одной из турбин на заводе были выполнены сквозные отверстия в болтах, крепящих фланцы лопастей к рычагам рабочего колеса, заложены в вал турбины трубы для прокладки при монтаже турбины на станции проводов от коммутационных блоков до токосъемника, а также сделаны гнезда и отверстия в одной лопасти для установки в них датчиков давлений и вибраций (датчики деформаций устанавливались на другой лопасти). На станции при заливке бетоном закладных частей турбины были заложены трубы для вывода проводов от камерных датчиков давлений в машинный зал, где устанавливалась измерительная аппаратура. [c.493] Измерения выполнялись при следующих переходных и установившихся режимах работы турбины пуск турбины, остановка, разгон до 120 об/мин синхронизация, плавный набор и снятие нагрузок, сбросы нагрузок работа турбины при комбинаторной зависимости на различных ступенях мощности. [c.493] Расположение датчиков давлений, деформаций и вибраций на рабочих и тыльных сторонах лопастей и датчиков давлений на станке рабочей камеры приведено на фиг. VI. 42. Залитыми прямоугольниками обозначены тензодатчики на рабочей стороне лопасти и не залитыми — на тыльной номер в числителе — для датчиков давлений на рабочей стороне и в знаменателе — на тыльной. Расположение датчиков выбрано исходя из предполагаемого распределения давлений и деформаций и зон возможных вибраций. [c.493] остановка и разгон турбины. Турбина начинает вращаться спустя 5—7 сек. после пуска воды. Нормальные обороты турбины устанавливаются через 35—40 сек. Давления на лопасть при пуске воды быстро возрастают до некоторой величины, затем колеблясь уменьшаются, в некоторых местах оказываются отрицательными и затем принимают значения, соответствующие установившемуся режиму холостого хода турбины. В некоторых случаях пуска гидротурбины можно наблюдать появление пульсаций давления с низкой частотой, возрастающей с повышением оборотов. [c.495] При разгоне турбины от нормальных оборотов до 120 в минуту средние давления в точках 22 и 23 значительно растут. Пульсации давлений во всех точках с оборотами увеличиваются в несколько раз и доходят до значений порядка 1 кг см . Рост пульсации давления с увеличением оборотов показан для точек 2 и 23 яа фиг. VI. 44. Основные частоты изменения давлений при разгоне лежат в пределах 1,5 ч- 8 гц с наложением на них дополнительных пульсаций с частотами 50—100 гц. [c.495] Деформации лопасти при пусках и остановках турбины записывались одиночными датчиками. [c.495] Наибольшие виброперемещения и виброускорения при пусках и остановках турбины наблюдаются в тонкой части лопасти и имеют импульсный характер возбуждения. [c.496] Наибольшие наблюдаемые амплитуды виброперемещений составляют + 7 мм и виброускорений Юй . Частоты колебаний лопасти имеют тот же спектр, который наблюдался при динамических деформациях и давлениях. [c.496] По каналу виброускорений, кроме того, были записаны и визуально на экране катодного осциллографа наблюдались колебания со значительно большими частотами, но очень малой амплитуды. [c.496] Синхронизация, плавный набор и снижение нагрузки, сбросы нагрузок. При выполнявшихся синхронизации турбины и включении генератора в сеть заметных реакций на рабочее колесо турбины не обнаруживается. [c.497] В вале турбины возникают незначительные крутильные деформации в результате удара, тормозящего или ускоряющего вращение вала. [c.497] При плавном наборе и плавном уменьшении нагрузки крутящий момент, передаваемый через вал турбины, изменяется по линейному закону. При нагрузке 120 мгвт касательные напряжения т = = 450 кг см . Осевое усилие имеет наибольшую величину при нагрузке 20—30 жгвт. [c.497] Основная частота пульсаций давлений по датчикам в камере равна оборотной, умноженной на число лопастей турбины. На основную частоту пульсаций налагаются пульсации более высокой частоты. [c.497] В зоне под лопастью (например, по датчику 34) средние значения давлений близки к нулю. Пиковые значения пульсаций, равные 0,25 кг см при нагрузке 5 мгвт, с увеличением нагрузки растут и, начиная с нагрузки 40 мгвт, доходят до 1 кг см с основной частотой 7,8 гц. [c.497] При сбросах нагрузки вибрации лопасти регистрировались в точке VI, давления в точках 18 VI 61 к деформации в точках 8 п 11 (см. фиг. VI. 42). Наибольшее возрастание оборотов (до п — = 88 об/мин) наблюдается при сбросе полной нагрузки N — 2Ъмгвт. Показания датчиков давлений 18 (на рабочей стороне лопасти) и 61 (на тыльной стороне) при полном сбросе нагрузки и переходе к холостому ходу приведены в табл. VI. 18, а показания датчиков деформаций 8 и И — в табл. VI. 19. [c.499] Пиковые значения переменных составляющих деформаций имеют наибольшие величины при сбросах полной нагрузки N = 2Ъ мгвт. При этом с малых значений в начале сброса они достигают максимума через 7—10 сек. после начала сброса нагрузки. Для тензодатчиков 8 VI 11 они достигают соответственно величин 25-10 и 70-10- (частоты 0,7—6 гц). Зон, близких к резонансным по датчикам вибраций, не обнаруживается. В первые секунды после сброса нагрузки наблюдается уменьшение амплитуд ускорений от 3 до 1 , затем увеличение до (4 ч-5) и уменьшение до 1 и менее. Наибольшее увеличение амплитуд колебаний лопасти при сбросе нагрузки начинается через 7—10 сек. после сброса нагрузки и продолжается 20—30 сек., достигая величины + (2 ч- 2,5) мм. Затем эти колебания постепенно затухают. [c.499] При сбросе нагрузки от гидромеханической защиты наблюдается постепенное уменьшение оборотов турбины, давлений, деформаций и вибраций лопасти. [c.499] Вернуться к основной статье