Ротор Напряженное состояние

Поясним сказанное двумя примерами. В качестве первого примера рассмотрим вращение ротора турбокомпрессора. Такие роторы часто делают в виде тонкостенных полых цилиндров, несущих на внешней поверхности лопатки. Для соединения цилиндрической части ротора с валом служат концевые днища, которые на напряженное состояние цилиндрической оболочки в ее средней части влияют мало. При быстром вращении пустотелого ротора каждый элемент его оболочки шириной гбф и длиной, равной единице (рис. 8.12, а, б), испытывает действие центробежной силы [c.219]

Лопатки компрессоров и турбин газотурбинных двигателей (ГТД) в процессе нормальных условий эксплуатации подвергаются растяжению под действием динамической нагрузки от вращения ротора с изгибом и скручиванием под действием газодинамического потока. Частота и форма колебаний лопатки неоднородны по ее высоте, что соответствует переменному двухосному напряженному состоянию. Для различных ступеней частота собственных колебаний лопаток различна и составляет от несколько сот герц для первых ступеней вентилятора до нескольких тысяч герц для последних ступеней компрессора. [c.567]

Сельсин аналогичен трехфазному асинхронному двигателю. Он имеет статор и ротор. На статоре размещены под углом 120 три обмотки, соединенные между собой. Другие концы обмоток статора сельсина-датчика 1 соединены с обмотками статора сельсина-приемника 2. Роторы сельсинов имеют по два полюса, обмотки которых соединены между собой последовательно, а вторые концы выведены на контактные кольца на роторе. С помощью щеток через них подводится к роторам напряжение. Если обмотки роторов подсоединить к одному и тому же источнику переменного тока, то в обмотках статоров обоих сельсинов индуктируется э. д. с., равная, но противоположно направленная друг другу. Тока в обмотках при этом не будет и роторы будут находиться в равновесном состоянии. Равно- [c.207]

Другой цикл задач — это регулирование формы сечения ротора (при неизменном составе), а именно регулирование толщины N (р) (рис. 4). Напряженное состояние ротора переменной толщины и описывается уравнениями [c.26]

Система уравнений (35) позволяет определить неизвестные амплитуды а, Ь, с и d, а по ним — все величины, характеризующие геометрию упругой линии ротора и его напряженное состояние. [c.15]

Краевой эффект оказывает значительное влияние на напряженное состояние обечайки, поэтому в расчетных схемах необходимо учитывать силовые факторы, передающиеся обечайке от сопряженных с ней элементов ротора. [c.108]

В большинстве случаев детали турбин имеют сложные конструктивные формы и напряжения в них не поддаются точному расчету. Для установления истинного напряженного состояния конструкции ряд ответственных деталей (роторы, диафрагмы, сопловые коробки и др.) подвергаются модельным испытаниям с замером напряжений методом тензометрирования. [c.24]

Моделирование напряженного состояния роторов центробежных сепараторов с применением фотоупругости [2, 3] в сочетании с тензометрическими исследованиями напряжений позволяет более надежно оценивать номинальную и местную напряженность. Тем не менее для быстро вращающихся составных конструкций сложной формы, заполненных жидкой неоднородной смесью, применение метода фотоупругости и тензометрирования требует оценки точности полученных результатов для каждого метода в отдельности такая оценка может быть проведена путем тензометрирования самой оптической модели. [c.123]

Исследования напряженного состояния основных типов унифицированных форм роторов промышленных сепараторов осуществлялись с использованием моделей из оптически чувствительного материала с применением замораживания . На рис. 6.4 приведены данные о величинах кольцевых и меридиональных напряжений на наружной (рис. 6.4, а) и внутренней (рис. 6.4, б) поверхностях ротора сепаратора с центробежной пульсирующей разгрузкой. Видно, что наибольших значений напряжения достигают в зоне разгрузочного окна, что иллюстрируется также полу- [c.123]

Тензометрическое исследование напряженного состояния зоны сопряжения было проведено для случая перекоса деталей ротора из-за неточности их изготовления. Для сохранения подобия модель изготавливалась с учетом масштаба перемещения, при котором необходимый зазор между сопрягаемыми деталями определяется (рис. 6.7) по формуле [c.125]

Гусаков В. Ф. Моделирование напряженного состояния роторов центробежных машин при исследовании поляризационно-оптическим методом.— Хим. и нефт. машиностроение, 1973, № 4, с. 5—6. [c.134]

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ГИБКОГО РОТОРА ПО ЕГО НАПРЯЖЕННОМУ СОСТОЯНИЮ [c.163]

Относительные удлинения. Во время работы на номинальном режиме статор и ротор имеют различные температуры и деформации от приложенных сил. Вместе с тем, осевые зазоры должны быть выбраны оптимальными для этого режима, а радиальные— минимально допустимыми. При работе на других режимах, а особенно в течение нестационарных процессов, связанных с остановками и пусками турбины, радиальные и, тем более, осевые зазоры могут значительно изменяться. Эти изменения происходят как от различного напряженного состояния статора и ротора (разные давление пара, осевые силы, частота вращения, температурные напряжения), так и под влиянием температурных удлинений. [c.52]

В процессе пуска турбины корпус и ротор ее прогреваются от равномерно холодного состояния до высоких рабочих температур. При этом происходит их тепловое расширение, в результате чего изменяются зазоры между ними. Детали турбины во время пуска приходят в напряженное состояние. Они начинают испытывать дей ствие центробежной силы, сил парового потока, напряжения от тепловых деформаций металла, усилия от давления пара внутри турбины и от перепада давлений между ступенями. [c.131]

ЦКТИ и заводами проводилось большое число научных исследований как на головных образцах турбин, так и на турбинах последующего выпуска по изучению работы отдельных их элементов (режимные испытания с определением теплового и напряженного состояния высокотемпературных деталей, определение относительных перемещений ротора и корпуса, исследование системы уплотнений, изучение вибрации роторов и их опор, рабочих лопаток последних ступеней и пр.). Эти исследования были направлены на дальнейшее совершенствование турбинного оборудования они дали обширный материал для создания новых более мощных турбин. [c.31]

Для сокращения разрыва между значениями параметров, определяющих накопление повреждения при сложных эксплуатационных циклах, полученными в лабораторных условиях и имеющими место в системе деталь—условия эксплуатации , разработаны различные образцы-свидетели. Такие образцы, содержащие конструкционные концентраторы, трещины (в том числе в зоне сварных швов) или систему трещин и коррозионных язв, моделируют напряженное состояние исследуемой зоны и испытывают в эксплуатационных условиях при воздействии рабочей среды. Часть образцов изготовляют из отбракованных в процессе эксплуатации деталей (роторов или дисков), содержащих характерные повреждения, в том числе накопленные при длительной эксплуатации. Это позволяет получить уточненный прогноз предельного остаточного ресурса. К числу зон, в которых в первую очередь должны быть установлены образцы-свидетели, относятся центральные полости РВД и РСД и зоны фазового превращения рабочей среды, в частности, зоны отборов за 19, 21 и 23-й ступенями ЦСД турбины Т-100/130 ТМЗ. [c.186]

Расчет цельнокованого ротора как одной детали, находящейся в осесимметричном напряженном состоянии, весьма сложен. В то же время расчет отдельных дисков, условно вырезанных из ротора, не дает достаточно надежных результатов, так как [c.228]

Однако практика расчетов роторов с учетом и без учета хвостовиков показала, что их влияние на напряженное состояние деталей ротора обычно незначительно. В то же время трудности решения системы, дополненной четырьмя уравнениями, существенно возрастают. Для упрощения расчета хвостовиков можно рассматривать их отдельно, задаваясь, на их краях перемещениями, полученными в результате расчета дисков и перемычек. Решая два отдельных уравнения, получаем краевые силы и моменты и проверяем прочность хвостовиков. [c.241]

После нахождения значений краевых сил и моментов, получаемых в результате решения системы уравнений, переходим к определению напряженного состояния элементов сварного ротора. [c.241]

В лопатках, как и в роторах газовых турбин, при пуске и изменении режима работы возникают значительные градиенты температуры, которые необходимо исследовать, чтобы судить о ее напряженном состоянии. При решении этих задач выявлено распределение температуры по длине и сечению лопатки, влияние граничных условий и времени подъема температуры газа на градиенты и распределение температуры. [c.441]

Из (32) определяются амплитуды aj и Ь , а по ним и все остальные величины, характеризующие геометрию и напряженное состояние упругой линии ротора [c.204]

Однако эти математические модели далеки от действительного напряженного состояния. При таких упрощениях проблему сводили к трактовке ротора как длинного однородного цилиндра или тонкого диска. В первом случае не учитываются изменения напряжений и размеров вдоль поверхности, а во втором — осевые напряжения. [c.60]

Во многих приложениях, например в сосудах высокого давления, трубопроводах, роторах турбин и т. п., может встречаться ползучесть в условиях многоосного напряженного состояния. Для определения деформации ползучести и других составляющих деформации в условиях многоосного напряженного состояния удобно использовать соотношения теории пластического деформирования (5.66)— [c.444]

Радиальные нагрузки на периферии диска. Большинство роторов имеет дополнительные элементы, которые не воспринимают нагрузку, а передают ее в виде центробежных сил корпусу ротора. Эта дополнительная нагрузка может существенно повысить напряжения в корпусе ротора. Для дисков с равномерно распределенной толщиной и центральным отверстием напряженное состояние описывается следующими уравнениями [c.89]

Кривые температурных напряжений (см. рис. 21 и 22) построены специально для данных роторов (плоская деформация). Для напрессованных в горячем состоянии дисков или коротких роторов (плоское напряженное состояние) вычисленное напряжение необходимо умножить на (1 — v). [c.101]

Применение поляризационно-оптического метода в практике исследования напряженного состояния в деталях и конструкциях сложной формы во многих случаях ограничивается технологическими трудностями изготовления объемных упругих моделей с фигурными внутренними полостями. К ним относятся модели колеса турбокомпрессора, патрубков, сосудов, тройников трубопроводов, роторов сепараторов и др. [c.40]

В статье В. И. Розенблюма [141] рассмотрено напряженное состояние цельнокованых роторов в условиях ползучести. [c.237]

Частоту вращения ротора доводят до 600 мин когда требуется примерно 15-минутная выдержка для прогрева корпуса ЦВД и исключения большой разности температур по фланцу, а также прогрева роторов ЦНД для исключения появления в них высоких температурных напряжений, способствующих росту возможных дефектов и приближающих ротор к состоянию хрупкого разрушения. После выдержки частота вращения повышается до синхронной, турбина выводится на холостой ход, и в таком режиме осуществляется проверка тепломеханического состояния турбины. Измеряются следующие параметры разность температур по толщине фланца корпуса ЦВД (она не должна превосходить 70— 80 °С), осевой сдвиг ротора, относительное расширение роторов, прогиб ротора ЦВД (он не должен превосходить 0,05 мм), разность температур верхней и нижней образующих корпуса ЦВД (она не должна превышать 50 °С), температура выходных патрубков ЦНД (она должна быть не более 70 °С), разность температур фланцев по сторонам корпусов (не должна превосходить 25—30 °С), температура баббитовой заливки опорных подшипников (не более 100 °С), температура масла на входе (40—45 °С) и на выходе (около 65 °С) подшипников, вибрация корпусов подшипников и некоторые другие параметры. [c.472]

Ударной вязкостью тг называется работа разрушения, отнесенная к площади сечения образца в месте надреза. Этой величине трудно приписать какое-то определенное физическое значение, это есть некоторая условная характеристика, которая, как оказывается, чрезвычайно чувствительна к способности материала к хрупкому разрушению. Пониженная величина ударной вязкости иногда обнаруживается у материалов, для которых обычные механические характеристики — временное сопротивление и удлинение при разрыве — не выходят за пределы нормы. Однако при сложном напряженном состоянии изделия из таких материалов иногда дают хрупкое разрушение. Поэтому испытание на ударную вязкость является обязательным, например, для поковок роторов турбин и турбогенераторов. [c.412]

Оценка ресурса деталей ротора турбин является сложной в связи со сложностью напряженного состояния различных элементов роторов. Ресурс ротора определяется в первую очередь надежностью высокотемпературных узлов РВД и РСД. Наиболее вероятными местами появления трещин в роторе являются зоны концентрации напряжений, такие как ободья дисков с пазами под хвосты лопаток, осевой канал, термокомпенсационные канавки. [c.45]

Углубление оценки контактной напряженности путем распространения соответствующих решений для дуги контакта большой протяженности и исследования кольцевых напряжений растян<ения по контуру площадки контакта позволило существенно уточнить расчет деталей на контактную прочность. Использование относительно больших толщин в деталях крупногабаритных машин потребовало анализа объемных напряженных состояний как на основе отдельных аналитических решений, особенно для концентрации, так и путем использования объемного оптического метода. При этом были получены практически важные решения о напрян ениях в статорных и роторных узлах турбин предельной мощности, в роторах турбогенераторов, деталях мощных штамповочных прессов и прокатных станов. [c.40]

Челябинским политехническим институтом совместно с Челябинским тракторным заводом было проведено исследование прочности рабочего колеса радиально-осевой турбины турбокомпрессора ТКР-11 при нестационарных тепловых режимах [38, 83] в связи с наблюдавшимися при доводочных испытаниях разрушениями в виде трещин на тонкой части диска (рис. 79). Была замечена также деформация колеса, в частности, коробление его кромки. Исследование включало термо-метрирование колеса при нестационарных тепловых режимах, которое было проведено как при неподвижном (заторможенном), так и при вращающемся (/гщах=45 000 об/мин) роторе анализ напряженного состояния и оценку прочности диска в условиях теплосмен, выполненную на основе теории приспособляемости натурные прочностные испытания колеса при многократных пусках. [c.170]

Применение АФЧХ деформаций для исследования динамики и уравновешивания гибких роторов является весьма перспективным, так как дает возможность определить величину и положение неуравновешенности гибкого ротора, определить собственные формы и частоты колебаний, фазовые соотношения, диссипативную функцию по величине резонансного диаметра. Тензодатчики, наклеенные на тело ротора, дают возможность судить о напряженном состоянии ротора в процессе эксплуатации. [c.57]

Для определения надежности лопаточного аппарата применяют, в основном, три разновидности испытаний статические, т. е. на неподвижном роторе турбины или на отдельных оправках, дисках, и динамические — в кемпбелл-машиие и в условиях эксплуатации. Первая разновидность испытаний заключается в выявлении спектра частот колебаний, установлении опасных форм и подготовки сведений, необходимых для отстройки лопаток. Вторая и третья разновидности позволяют получить динамические частоты колебаний. При этом последняя разновидность используется для получения сведений о напряженном состоянии лопаток при различных режимах их эксплуатации. Последний вид испытаний в области стационарной энергетики в настоящее время очень громоздок и требует затраты большого труда и времени, исчисляющегося многими месяцами. Поэтому статические испытания, на которые затрачивается во много раз меньше труда и времени, также оказываются весьма полезными. [c.194]

В последние годы использование ЭВМ дало эффективные средства [4, 5] для анализа напряженно-деформированных состояний роторов методами конечных элементов (МКЭ) или вариационно-разностными методами (ВРМ). Следует, однако, заметить, что использование для расчетов ВРМ и МКЭ позволяет определять напряженно-деформированное состояние в основном для осесимметричных конструкций непрерывной формы. Поэтому для зон разгрузочных окон, мест под соплодержатели, а также мест соединения деталей ротора необходимо использовать дополнительные экспериментальные и расчетные исследования локальных напряженных состояний. [c.123]

В табл. 3 включены также вычисленные значения напряжений в момент разрушения. Эти значения напряжений двух видов рассмотрены ниже, в разделе III, в котором проанализировано напряженное состояние. Здесь необходимо только заметить, что эти значения ниже предела текучести для данных материалов. Напряжения в роторе Кромби, приведенные в табл. 3, вычислены на основе допущения, что два диаметрально противоположных ряда армирующих шпилек установлены на всю длину ротора. Таким образом, эти значения занижены. В случае отсутствия армирующих шпилек средние и тангенциальные напряжения в отверстии составили бы 19 и 34 кгс/мм соответственно. [c.79]

Цилиндрические роторы. Упругое двухосное напряженное состояние для вращающегося цилиндрического ротора можно определить с помощью решения для сплошного диска (Тимошенко и Гудиер, 1951 г.), которое представлено уравнениями [c.86]

Проведем исследование кинетики напряженного состояния ротора с учетом различных условий посадки, симметричная часть мериди- [c.128]

Плоская сжимаемая модель, получаемая из модели фиг. VI. 36, а, если ее разрезать по оси симметрии, дает картину распределения напряжений, отличную от получаемой в полуобъемной модели, т. е. не имитирует малый зуб при изгибе ротора. Для испытаний на усталостную прочность малого зуба изгибаемого ротора исходя из этого выполнялись плоские образцы (модели по типу, показанной на фиг. VI. 36, а) из материала ротора, с натурным размером выреза, нагружаемые на центральное растяжение — сжатие. Малый зуб, непосредственно срезанный по основанию с ротора, менее пригоден для усталостных испытаний, так как создаваемое в нем при растяжении —сжатии напряженное состояние существенно отличается от возникающего в зубе при изгибе ротора. [c.486]

Вайнберг Д. В., Напряженное состояние сварного ротора с фасонными вырезами. Сб. трудов ин-та Строительной механики АН УССР, 1955, № 20. [c.170]

С а л и о н В. E., Анализ напряженного состояния в корпусе литого колеса ротора осевого шахтного вентилятора. Сб. трудов института строительной механики АН УССР , № 20, 1955. [c.55]

Напряженное состояние лопаткн общее 252 Неустойчивость ротора 364, 366 [c.559]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...