ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отработка подшипниковых опор из "Главные циркуляционные насосы АЭС " На первом этапе испытаний изучается коррозионная стойкость металлических материалов в заданных условиях и проводятся теплостатические испытания неметаллических материалов. [c.226] Коррозионная стойкость материалов исследуется на образцах. При проведении автоклавных испытаний необходимо иметь в виду, что коррозионная стойкость ряда металлов и сплавов зависит от характера их напряженного состояния. Поэтому в некоторых случаях в помещаемых в автоклав образцах с помощью специальных приспособлений следует создать напряженное состояние, соответствующее эксплуатационным условиям. Наиболее точно эксплуатационные условия можно воспроизвести на автоклавных установках, оборудованных системой прокачки воды. [c.226] Кроме испытаний в погруженном состоянии проводятся испытания по определению стойкости материалов пары трения к щелевой коррозии, возможной при длительной стоянке ГЦН из-за малого зазора в подшипниках. Испытания на щелевую коррозию проводятся в специальном приспособлении при атмосферном давлении и температуре 70—80°С, что соответствует наиболее неблагоприятным условиям. [c.226] При теплостатических испытаниях неметаллических материалов, которые проводятся в таких же автоклавах, что и коррозионные испытания, исследуется влияние длительного воздействия рабочих условий (температура, давление) на структуру и физико-механические свойства. Изучается изменение во времени твердости, размеров, прочности на сжатие, конструкционной прочности. Кроме того, на всех образцах определяется изменение массы и линейных размеров, химического состава поверхностного слоя, а также оцениваются видимые поверхностные структурные изменения. [c.226] Основным критерием оценки результатов коррозионных и теплостатических испытаний является сравнение с данными аналогичных испытаний материалов, работоспособность которых в требуемых условиях подтверждена длительной эксплуатацией ранее созданных ГЦН. [c.226] Материалы, отобранные на первом этапе, проходят испытания на трение и износ на лабораторных установках (второй этап). При этом определяются коэффициент трения и скорость износа в зависимости от нагрузки и температуры. Эти испытания проводятся на плоских образцах в специальных машинах трения, позволяющих создать необходимые условия по температуре смазывающей воды. [c.226] Четвертый этап — испытание подшипников в составе натурного ГЦН (при его стендовых испытаниях) — является завершаю-ш,ей проверкой и подшипниковых материалов, и конструкции подшипников в целом. [c.227] Особо следует рассмотреть вопрос проверки влияния режимов дезактивации на работоспособность выбранных материалов пары трения. Процесс дезактивации заключается в воздействии на поверхность оборудования растворов определенных химических веществ, растворяющих не только насосные загрязнения, но и снимающих некоторый поверхностный слой металлических деталей, имеющий наведенную активность [7]. Если дезактивирующий раствор будет контактировать с материалами подшипников, то не исключена возможность ухудшения работоспособности подшипников из-за изменения физико-химических свойств и структурного состояния поверхностного слоя. Поэтому стойкость материалов пары трения к действию дезактивирующих растворов должна проверяться в достаточно длительных ресурсных испытаниях после проведения дезактивации ГЦН по принятой технологии. Эти испытания могут быть выполнены на стенде, сооруженном для обкатки опытного образца насоса при спецификационных режимах и дооборудованном системами приготовления, введения и слива дезактивирующих растворов. [c.227] В конструкции стенда следует предусмотреть меры, позволяющие сушественно уменьшить поперечные силы от одностороннего магнитного притяжения и неравномерного распределения давления на ротор двигателя. Для этого нужно увеличить зазор между ротором и статором в двигателе и, по возможности, уменьшить те допустимые погрешности размеров деталей стенда, которые приводят к образованию эксцентриситета. [c.228] Описанный метод позволяет создавать на испытываемом радиальном подшипнике не только статические, но и динамические нагрузки от дисбаланса. Для этого на консольном конце ротора можно закрепить дополнительный груз в виде плоского диска с определенным смещением его центра массы. При необходимости стенд можно расположить с некоторым углом наклона оси ротора или же создать аналогичный стенд с горизонтальным расположением ротора. [c.228] Стенд оборудован циркуляционной системой смазки, обеспечивающей возможность подачи в испытываемые подшипники масла при определенном давлении, температуре и в требуемом количестве. Параметры подаваемого масла и количество его можно варьировать. Создаваемое осевое усилие определяется по значению давления в пневмоцилиндре. В процессе испытания измеряются распределение давления масла в гидродинамическом масляном клине (по всем колодкам осевого подшипника и в радиальном подшипнике), температуре масла и поверхностного слоя металла в подшипниках, расход масла и его температура на входе и выходе из подшипников. Периодически проводится осмотр состояния трущихся поверхностей подшипников. Экспериментальная доводка подшипников осуществляется на натурных образцах. [c.230] Для отработки подшипников на отдельном стенде необходимо знать усилия на опорах, которые будут иметь место в реальных условиях работы ГЦН. При этом не только проверяют способность его нормально работать при заданных нагрузках и скоростях, но и определяют максимально допустимую нагрузку на под-П1ИПНИК (т. е. коэффициент запаса по отношению к действующей нагрузке), чего при испытании непосредственно в ГЦН сделать, как правило, невозможно. На отдельном стенде удобно проводить работы по оптимизации конструкции подшипника, добиваясь получения максимального значения допустимой нагрузки в заданных габаритах. [c.231] На заключительном этапе испытаний полезно проверить влия-иие давления масла в камере на характеристики подшипника (для исключения явления вспенивания), а также вращение вала в обратную сторону, даже если подшипник нереверсивный. Только после всего перечисленного объема испытаний можно дать заключение о пригодности подшипника для установки в насос. [c.231] Отработка конструкции гидростатических подшипников. В процессе экспериментальных исследований ГСП при необходимости проверяется влияние на их характеристики определяющих размеров (например, диаметров дросселей), а также возможных геометрических погрешностей изготовления и монтажа. На характеристики радиальных ГСП оказывают влияние отклонения от заданной формы рабочих поверхностей вала и подшипника (конусность и эллиптичность), а также взаимный перекос осей подшипников и вала. [c.231] На характеристики осевых ГСП влияют неплоскостность и непараллельность рабочих поверхностей пяты и подпятника. [c.231] Испытательное устройство обеспечивается питанием ГСП водой от специальной системы. Для измерения расходов воды на подводе в ГСП и из камер слива в трубопроводах установлены сужающие устройства (в связи с изменением расходов воды в широких пределах предусмотрена параллельная установка нескольких сужающих устройств разного диаметра). Система питания ГСП водой выполнена замкнутой, циркуляция осуществляется специальным насосом 15 (см. рис. 7.14). Для поддержания необходимой температуры воды в замкнутом контуре установлен холодильник 12. Система смазки подшипников вала также замкнутая, со своим насосом 18 и холодильником 16. Все трубопроводы к испытательному устройству подключаются с помощью гибких дюритовых щлангов. [c.232] Для обеспечения большей точности давление воды во всех точках на ГСП измеряется образцовыми манометрами, перепад давления на сужающих устройствах — ртутными дифманометрами, нагрузка на подшипниках — динамометрами с погрешностью 0,5% измеряемого усилия. [c.232] Необходимо подчеркнуть, что достоверность и точность определения нагрузочных характеристики ГСП зависят от точности измерения эксцентриситета в ГСП. При принятом методе измерения эксцентриситета при вращении вала с помощью индикаторов, закрепленных на постаменте, на величину измеряемого эксцентриситета оказывает влияние деформация испытательного устройства от действующих нагрузок. Поэтому необходимо при проектировании устройства принять меры по увеличению его жесткости, а перед началом испытаний экспериментально установить погрешность в определении эксцентриситета, вносимую деформацией испытательного устройства. Это можно сделать, сравнивая величины перемещения корпуса, измеряемые по индикаторам, закрепленным на постаменте и непосредственно на корпусе. [c.232] Получив для испытываемого ГСП данные по распределению давления в рабочих камерах в зависимости от действующей нагрузки, можно впоследствии (при испытаниях насоса) путем измерения давлений в камерах ГСП экспериментально определить фактические усилия на опорах. Это позволит выявить возможное несоответствие фактических и расчетных усилий и, при необходимости, внести изменения в конструкцию ГЦН. Особенно важно проверить работоспособность ГСП в режимах пуска и на выбеге (при остановке ГЦН). Как правило, необходимый для работы ГСП перепад давления создается основным рабочим колесом ГЦН. Поэтому в период пуска и остановки насоса ГСП имеет переменную грузоподъемность (от нуля при стоящем ГЦН до максимума при достижении номинальной частоты вращения). В то же] время величина реакций на опорах определяется как силами, не зависящими от частоты вращения ГЦН (например, составляющие массы ротора), так и силами, зависящими от нее (например, гидродинамические силы, силы от дисбаланса ротора и др.). Вследствие этого в период пуска или остановки имеют место моменты, когда ГСП работают не во взвещенном состоянии, а как обычные подшипники скольжения. На продолжительность этих периодов влияют характеристики разгона и выбега (зависимость частоты вращения ротора от времени), с одной стороны, и характер изменения реакций на опорах в период разгона и выбега, с другой. Эти обстоятельства приводят к необходимости проверки работоспособности ГСП в режимах пуска и остановки только в составе натурного образца ГЦН путем проведения определенного числа пусков и остановок с последующей разборкой ГЦН и проверкой износа ГСП. [c.233] Вернуться к основной статье