Диск турбины Лаваля

Диаграмма напряжение — деформация 652 Дилатация 24, 25 Диск турбины Лаваля 702 Дифференциал механической работы 66 [c.853]

А именно такую скорость должен был иметь диск турбины с насаженными на него лопатками, в которые ударяет струя пара, разогнавшаяся в расширяющихся соплах (их так и называли потом — сопла Лаваля ). Диск равного сопротивления — тонкий у края и утолщающийся к центру, гибкий вал, сам занимающий центральное положение при высоких числах оборотов, лопатки с ласточкиным хвостом, запрессованным в паз диска, сопла Лаваля — все эти элементы сегодняшних [c.32]

К концу века появляются промышленные образцы паровых машин-двигателей совершенно нового — вращательного типа. В 1889 г. шведский инженер К. Лаваль создал одноступенчатую активную паровую турбину небольшой мощности. При этом Лаваль решил ряд важных задач не только турбиностроения, но и машиностроения в целом. Он изобрел расширяющее сопло, дающее возможность превращать энергию давления пара в энергию скорости, сконструировал рабочий диск турбины так, что при вращении колесо надежно сопротивлялось разрывавшим его огромным силам инерции. Прибегнув к смелому техническому решению, изобретатель построил турбину с гибким валом, подтвердив на практике гипотезу о том, что при очень быстром вращении гибкий вал становится прямым. Наконец, Лаваль построил к своей турбине редуктор — систему зубчатых передач для уменьшения числа оборотов. [c.25]

Мы видели, что полное центрирование вращающегося диска, насаженного на гибкий вал, получается при бесконечно большой угловой скорости вращения. В турбине Лаваля гибкий вал выбирается так, чтобы нормальная угловая скорость турбины была примерно в 7 раз больше критической. Полагая ш = 7 г в формуле (6), полу- [c.236]

Задача о колебаниях вала с диском, расположенным симметрично по отношению к опорам, была первой задачей в области изгибных колебаний вращающихся валов, разрешавшейся теоретически и экспериментально. В 1869 г. Рэнкиным [10] впервые был сделан теоретический анализ колебательного движения гибкого вала с диском, а в 1889 г. Лавалем была построена турбина с гибким валом, рабочая угловая скорость которого была выше его критической скорости. Применение такого вала было основано на использовании обнаруженного эффекта самоцентрирования вала, проявляющегося в закритической области вращения. Если при скорости вращения ниже критической всякая неуравновешенность детали (диска), прикрепленной к валу, вызывает большие колебания и динамические реакции подшипников, то при скорости вращения выше критической, как показали теория и опыт, колебания успокаиваются и практически почти уничтожаются при дальнейшем возрастании скорости. В этом, собственно, и состоит явление самоцентрирования, удачно использованное для создания новой для того времени конструкции вала турбины. [c.118]

На фигуре 5-3, а представлена схема однодисковой активной турбины, впервые созданной Лавалем в 1892 г. На валу 1 находится диск 2 с рабочими лопатками 3. Рабочие лопатки образуют проходные сечения, одинаковые по всей их длине. Пар поступает из направляющего сопла 4, где он расширяется от начального давления р, до конечного — рг и выходит со скоростью Сь Эта скорость является абсолютной скоростью входа [c.106]

На фигуре 5-6, а представлена схема активной турбины с двумя ступенями скорости. Из сопел Лаваля 1 пар направляется на первый венец 2 рабочих лопаток. Далее, неподвижные направляющие лопатки 3 поворачивают поток пара на второй венец 4 рабочих лопаток. Обычно оба венца рабочих лопаток устанавливаются на одном диске 5. [c.112]

Особенностью конструкции турбокомпрессоров фирмы Де-Лаваль является непосредственное жесткое соединение рабочих колес компрессора и турбины в единый ротор, расположенный кон-сольно относительно подшипников (фиг. 41). Это устраняет утечки газа через уплотнения, уменьшает потери на трение газа о нерабочие поверхности дисков, уменьшает момент инерции ротора и дает возможность повысить приемистость дизеля. Упрощается конструкция турбокомпрессора, который в этом случае имеет лишь два корпуса. [c.57]

Г. Ползучесть вращающегося диска турбины Лаваля. В хорошо известном диске равного сопротивления паровой турбины Лаваля, не имеющем центрального отверстия и несущем тяжелый обод с закрепленными лопатками, радиальные и тангенциальные напряжения, возникающие под действием центробежных сил, имеют всюду в диске постоянные значения Ог=ог< = а= onst. Пусть /г — переменная толщина диска Hq — значение h на оси вращения г = 0 г — текущий радиус со — угловая скорость у — удельный вес материала g — ускорение силы тяжести. Внося в уравнение равновесия [c.702]

В турбине Лаваля при снижении частоты вращения вала при j = = onst растет абсолютная скорость выхода пара с рабочих лопаток с2 И, как следствие этого, к. п. д. турбины быстро падает. Для уменьшения выходных потерь со скоростью С2 и понижения частоты вращения вала Кертис предложил турбину с двумя ступенями скорости. На рис. 6.2,6 представлены схема этой турбины и графики изменения абсолютной скорости и давления пара в проточной части турбины. Пар с начальными параметрами ро и То расширяется до конечного давления pi в соплах 2, а на рабочих лопатках 3 и 3 происходит преобразование кинетической энергии движущегося потока в механическую работу на валу 5 турбины. Закрепленные на диске 4 турбины два ряда рабочих лопаток 3 и 3 разделены неподвижными направляющими лопатками 2, которые крепятся к корпусу I турбины. В первом ряду рабочих лопаток 3 скорость потока падает от i до j, после чего пар поступает на неподвижные лопатки 2, где происходит лишь изменение направления его движения, однако вследствие трения пара о стенки канала скорость парового потока падает от с2 до с. Со скоростью с пар поступает на второй ряд рабочих лопаток 3 и снова повторяется идентичный процесс. Поскольку преобразование кинетической энергии в механическую работу на валу турбины Кертиса происходит в двух рядах рабочих лопаток, максимальное значение г ол получается при меньших отношениях k/ j, чем у одноступенчатой турбины. А это значит, что частота вращения вала турбины (колеса) Кертиса может быть снижена по сравнению с одноступенчатой турбиной. Анализ треугольников скоростей показывает, что оптимальный к. п. д. турбины Кертиса достигается при входной скорости пара t i вдвое большей, чем у одноступенчатой турбины. Это означает, что в турбине с двумя ступенями скорости может быть использовано большее теплопадение /loi, чем в одноступенчатой. [c.302]

Ротор трехступенчатой реактивной турбины состоит из трех дисков, соединенных с двумя чашевидными концевыми дисками в одно целое. Наружные поверхности чашевидных дисков вместе с находящимися над ними втулками, образуют лабиринтовое уплотнение. На каждом диске имеется 48 лопаток. Крепление лопаток на диске — типа Лаваля. Лопатки турбины изготовлены методом прецизионного литья из польской жаропрочной стали марки KNRE2. Прочность этой стали составляет 79 кГ/мм . Лопатки турбины имеют авиационный профиль и небольшую закрутку по высоте. [c.163]

На практике обыкновенно допускают меньшие напряжения, и только в турбинах Лаваля эти напряжения достигают указанного выше предела, так как в дисках равного сопротивления при меньших допускаемых напряжениях получается весьма значительная толщина. Например, при напряжении 1500 кг/сл4 и при окружной скорости 400 Mj eK отношение толщины диска равного сопротивления в центре к толщине на окружности получается равным 70. [c.253]

Турбинные корпусы типовых турбокомпрессоров отлиты из чугуна и имеют полости для циркуляции охлаждающей воды. Корпус компрессора отливают из алюминиевого снлава. Лопатки сопловых аппаратов изготовляют из листовой хромистой стали п заливают их в чугунные внутренний и наружные ободья. В некоторых моделях используют профилированные лопатки, отливаемые заодно с ободом по выплавляемым моделям. У низко-напорных турбокомпрессоров стальной турбинный диск откован заодно с валом. Рабочее колесо компрессора закрытое, с загнутыми назад лопатками, приклепанными к дискам. В турбокомпрессорах повышенной напорности вал ротора обычно сварной, а колесо компрессора полуоткрытое с радиальными лопатками (фиг. 51, б). Турбинные лопатки (в том числе и изготовленные из никелевых сплавов) фрезеруют и соединяют с турбинным диском сваркой. Для крупных моделей применяют соединение лопаток и диска с помощью замка Лаваля или елочного замка. Диски турбин небольших размеров отливают (по выплавляемым [c.68]

Деление всего перепада давлений и теплопадения в турбине на ряд расположенных одна за другой ступеней было осуществлено уже в первых реактивных турбинах Парсонса, в то время как первые активные турбины Лаваля были одноступенчатыми, т. е. с использованием всего перепада в одной ступени. Для возможности осуществления таких одноступенчатых пурбнн пришлось преодолеть большие технические трудности и решить ряд сложных технических задач. К их числу прежде всего относится конструирование расширяющегося сопла, в котором возможно получение сверхкритиче-ских скоростей (см. 1-17), причем в узком сечении сопла получается критическая (звуковая) скорость. Кроме того, при высоких скоростях пара и соответствующих высоких окружных скоростях оказывалось невозможным осуществление ротора (вала) при существовавшем до того уровне техники. Эту задачу удалось решить применением диска равного сопротивления и гибкого вала (см. 5-6). При сравнительно малом диаметре диска число оборотов в одноступенчатых активных турбинах было чрезвычайно большим—порядка 10 ООО- 40 000 об/мин. Применение таких турбин для привода электрических генераторов требовало осуществления специальных зубчатых передач— редукторов для снижения числа оборотов. [c.295]

Явление самостоятельного центрирования диска на упругом валу было впервые обнаружено в конце XIX века Лавалем и использовано им в конструкции паровой турбины, диск которой совершал до 30 000 об1мин. [c.272]

Явление приближения центра тяжести вращающегося звена к оси статических прогибов вала, а вместе с тем к физической оси вращения за пределами критической скорости носит название с а -моцентрирования тяжелого диска, закрепленного на гибком валу. Впервые это явление было обнаружено экспериментально шведским инж. Лавалем в 1896 г., изобретателем активной [паровой турбины, и теоретически обосновано проф. Н. Е. Жуковским и немецким проф. А. Фёплем. [c.89]

Турбокомпрессоры, в которых рабочие колеса компрессора и турбины расположены консольно по одну сторону от опор, в литературе часто называют турбокомпрессорами с моноротором, так как сдвинутые почти вплотную диски центробежного компрессора и центростремительной турбины образуют как бы единую конструкцию (см. фиг. 55, г). Турбокомпрессоры по такой схеме строят фирма Де-Лаваль, а также другая американская фирма Мил Декстер [52]. [c.80]

Известно, что фирма Де-Лаваль, Средне-Уральский совнархоз [10], Моссовнархоз и другие организации провели ряд мероприятий, направленных на повышение вибрационной прочности лопаточного аппарата и дисков центростремительных турбин. Так, для упомянутой выше турбины турбокомпрессора Моссовнархоза пришлось утолстить лопатки в корневом сечении примерно в 1,6 раза. Этим удалось повысить частоту собственных колебаний лопаток примерно на 20%. В результате собственная частота колебаний лоиаток была выведена из рабочего диапазона оборотов ротора (рекомендуется > 1,15 [52]). Аналогичные мерс- [c.104]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...