Корпусы турбомашин

Назначение и конструкция. Корпусом турбомашины называется ее наружная часть, служащая для крепления всех неподвижных деталей. Корпус представляет собой полый цилиндр или усеченный конус (иногда с ребрами жесткости), форма которого согласована с формой ротора. Условно корпус разбивают на носовую, среднюю и кормовую части. В носовой части расположен входной патрубок, средняя часть служит для крепления диафрагм или направляющих лопаток, кормовая часть является выходным патрубком. В носовой и кормовой частях находятся уплотнения. [c.31]

Гидравлические испытания. Для обнаружения скрытых дефектов корпусы турбомашин подвергают гидравлическим испытаниям. Их обычно проводят после предварительной и после окончательной обработки. Условия проведения гидравлических испытаний и их порядок оговаривают в чертежах. Обнаруженные при гидравлических испытаниях дефекты устраняют заваркой. [c.33]

Фиг. 269. Сварной корпус турбомашины.

На фиг. 269 изображена сварная, а на фиг. 270 литая конструкция корпусов турбомашины. В частности, в сварной конструкции количество наименований деталей возрастает по сравнению с литой в 3 раза. Несмотря на снижение веса сварного варианта конструкции, ее себестоимость на 15% выше, чем литой. Это происходит главным образом за счет значительного повышения трудоемкости механической обработки и сборки. Кроме того, сопоставление схем грузопотоков обоих вариантов показало резкое усложнение всего производственного процесса изготовления сварной конструкции в части цехового и заводского транспорта, планирования и учета. В силу этого осуществление сварных вариантов конструкции турбомашин потребовало бы перекомпоновки оборудования и организации замкнутого цеха, оснаш,енного гибочными вальцами и прессами, карусельными, строгальными станками и другим оборудованием, что может быть оправдано только при сравнительно большой программе, обеспечивающей нормальную загрузку оборудования. Таким образом, сравнительный анализ сварных и литых конструкций турбомашины позволил В, А. Казанскому сделать следующие выводы [c.348]

Фиг. 270. Литой корпус турбомашины.

На фиг. 645, г схематично изображен корпус турбомашины, имеющий 28 бобышек и приливов, оси которых расположены перпендикулярно [c.613]

Особе шостью сборки корпусов турбомашин является наличие ряда устройств, обеспечивающих точное взаимное положение частей корпуса и в то же время допускающих относительное перемещение при температурных расширениях. [c.473]

Уравновешивание ротора вне корпуса турбомашины сопряжено с тем, что для сборки этой машины, как правило, ротор частично, а то и полностью разбирается. Это, конечно, сильно нарушает сбалансированность ротора, а в ряде случаев резко снижает вибрационные качества турбомашины. Несмотря на явный недостаток такого способа уравновешивания, он все же весьма распространен. [c.309]

Рассматривая колебания корпусов турбомашин, заметим, что они носят сложный характер как по длине корпуса, так и в окружном направлении, т. е. корпус ведет себя как оболочечная конструкция [1]. Многие авторы указывают на за.метный максимум колебаний, который, как правило, наблюдается в середине длины корпуса. В окружном направлении корпус колеб- [c.220]

Знак первого члена может быть как положительным, так и отрицательным — это зависит от знака кривизны меридиана. Если поверхность тока вогнутая (рис. 9.19), то первый член положителен и, следовательно, суммарный градиент давления уменьшается. Таким образом, изменяя контуры корпуса турбомашины, можно в известных пределах изменять величину радиального градиента давления. [c.255]

Для каждого из рядов были унифицированы корпус, диафрагма, всасывающие камеры и другие детали. Применительно к двух-, трех- и многоступенчатым машинам было использовано одно из положений технологической преемственности — отливать корпусы турбомашин различной длины за счет добавления или снятия отдельных секций моделей. Мероприятия, проведенные заводом для осуществления конструктивной преемственности, обеспечили использование 75—90% унифицированных деталей и узлов для самых различных типоразмеров турбомашин. [c.135]

На фиг. 334 изображена сварная, а на фиг. 335 литая конструкция корпусов турбомашины. В частности, в сварной конструкции количество наименований деталей возрастает по сравнению с литой в 3 раза. Несмотря [c.415]

На фиг. 535, г схематично изображен корпус турбомашины, имеющий много бобышек и приливов, оси которых расположены перпендикулярно несущим их поверхностям. Вес корпуса достигает нескольких тонн. Установка его на станке занимает длительное время. [c.665]

Кроме того, сопоставление схем грузопотоков обоих вариантов показало резкое усложнение всего производственного процесса при сварном варианте. Изготовление сварных корпусов турбомашин потребовало бы перекомпоновки оборудования и организации замкнутого цеха, оборудованного гибочными вальцами и прессами, карусельными, строгальными станками и другим оборудованием, что может быть оправдано только при более или менее значительной программе для возможности нормальной загрузки оборудования. [c.188]

Фиг. 134. Секционные модели унифицированных корпусов турбомашин а и (5 —до пересмотра в и г — новая конструкция.

Результаты измерений поля высокоскоростного потока во вращающихся решетках получены в основном при исследовании трансзвуковых компрессоров. Измерения поля потока в проточной части турбомашины осложняются проблемами препарирования лопаток. Наличие высоких напряжений во вращающихся лопатках при больших частотах вращения не позволяет просверливать в них измерительные отверстия. Поэтому измерения давления осуществляются с помощью тонких датчиков, установленных на поверхности лопаток, и скользящих колец. На не-бандажированных рабочих колесах давление измеряется также датчиками, устанавливаемыми на корпусе турбомашины. За последнее время достигнут значительный прогресс в использовании лазерной анемометрии для траверсирования поля потока в различных сечениях по высоте проточной части. [c.310]

В то время как все данные, представленные на рис. 11.12, были получены путем уменьшения высоты лопаток при неизменном корпусе турбомашины, данные по турбинам относятся к самым разным конструкциям. Линии А В относятся к турбинам, имеющим бандажированные рабочие лопатки. Для получения линий С, О м Р изменение радиального зазора осуществлялось протачиванием внутренней поверхности корпуса турбины, тогда как высота лопаток оставалась неизменной. В остальных случаях, представленных сплошными линиями, ре- [c.342]

Экстремальными следует считать также условия, при которых в эксплуатации протекают неустановившиеся режимы силового и теплового воздействий, в том числе периодические или случайные импульсные нагрузки и резкие теплосмены, т. е. фактически условия, которые имеют место в реальной эксплуатации большинства стационарных энергетических установок, летательных аппаратов, различного типа турбомашин, корпусов надводных и подводных кораблей, химических установок, трубопроводов, двигателей внутреннего сгорания, подвижного состава железнодорожного транспорта, землеройных машин и т. п. Во многих из этих объектов при-эксплуатации сложно сочетаются самые различные факторы, оказывающие неблагоприятное влияние на прочность и долговечность наиболее ответственных элементов конструкций. [c.743]

Конструкции корпусов. Корпусные детали, как правило, имеют сложную форму. Часто они выполняются разъемными. Существуют частные методики конструирования корпусных деталей металлорежущих станков, корпусов электрических машин, турбомашин, редукторов и т. п. [c.485]

Направляющие и рабочие лопатки турбомашин. Направляющие лопатки турбин неподвижно закреплены в корпусе или в диафраг- [c.26]

Вариант 1. На фиг. 433 схематически изображен статор турбомашины, состояш,ий из корпуса /, отлитого как одно целое с диафрагмами и корпусами переднего и заднего подшипников. При этом варианте уплотнения 2, вкладыши 3 и фундаментные рамы 4 выполнены как самостоятельные заготовки и обработке подлежат только посадочные места под вкладыш / и уплотнение //. Такая конструкция литой заготовки статора обусловливает применение крупных расточных станков и необходимость вести расточку либо по половинкам, либо закрытым способом, являющимся наиболее трудоемким. Трудоемкость механической обработки горизонтальных плоскостей разъема опорных плоскостей подшипников, фланцев всасывающего и нагнетательного патрубков в данном случае анализу не подвергается, исходя из того, что во всех вариантах она одна и та же. [c.495]

Вариант 2. На фиг. 434 схематически изображен статор турбомашины, в котором корпус 1 отлит вместе только с корпусами переднего и заднего подшипников, а диафрагмы 5 отлиты отдельно. [c.495]

Вариант 4. На фиг. 436 схематически изображен статор турбомашины, в котором корпусы 6 подшипников и диафрагмы 5 отлиты отдельно от корпуса /. В данном случае наряду с упрощением конструкции статора повышается трудоемкость его изготовления за счет обработки мест соединения IV корп -сов подшипников с корпусом. [c.495]

Как отмечалось выше, в турбомашинах находят применение различного рода упругие элементы, встраиваемые между ротором и корпусом машины. Упругие опоры позволяют отстроить [c.158]

Развитие различных областей современной техники выдвигает целый ряд нелинейных задач по динамике турбомашин, требующих исследований движений единой упругой системы ротор — статор. Нелинейными элементами в системе ротор — корпус могут быть различного вида конструктивные элементы, например зазоры в подшипниках, ограничители деформаций, специальные нелинейные упругие элементы и т. д. К указанному типу задач относятся [c.149]

Далее соотношение (VII. 15) показывает, что при со Л амплитуды колебаний цапфы в подшипнике растут и наблюдается неспокойная работа машины. Известно, что радиальные зазоры в подшипниках турбомашин лежат в пределах б == 0,1—0,01 мм, поэтому режимы неспокойной работы этих роторных машин приходятся на обороты 3000—10000 об/мин., т. е. будут как раз на очень часто применяемых в ГТД оборотах, следовательно, эти режимы нужно уметь достаточно точно рассчитывать, чтобы избежать их в условиях эксплуатации. Вместе с тем на этих оборотах роторы ГТД уже деформируются и их нельзя считать жесткими и, следовательно, действительная частота раскачки ротора будет отличной от величины, определяемой соотношением (VII. 16), полученным без учета податливости ротора. Более того, действительные режимы неспокойной работы машины можно получить более точно лишь с учетом увлекаемых масс корпуса. [c.204]

Корпус индикатора изготовлен из листового железа. На панели корпуса смонтированы все необходимые узлы индикатора (фиг. 113). Комплект всего прибора (в ящике) легко переносится к месту испытания турбомашины. [c.223]

Контрольные режимы турбомашин, на которых измеряется коэффициент виброперегрузки, выбираются на основании экспериментального исследования еще в процессе доводки на заводе-изготовнтеле. С помощью этих исследований определяются обороты, при которых наблюдаются максимальные колебания единой системы ротор—корпус. [c.225]

Фиг. 279. Зазоры в соединении корпуса с рамой турбомашины.

Фиг. 280. Схема монтажных узлов (а) и центровки корпуса (б) турбомашины

Вариант 5. На фиг. 437 схематически изображен статор турбомашины, корпус которого состоит из трех частей с отдельно отлитыми диафрагмами, а корпусы подшипников отлиты вместе с корпусом турбомашины. В данном случае трудоемкость механической обработки возрастает за счет обра- [c.495]

Игак, за параметр, характеризующий вибрационное состояние турбомашин, можно, наряду с другими параметрами, принимать величину ускорений при колебаниях. Если какая-либо стандартная точка корпуса турбомашины совершает гармоническое колебание х = Xq sin at, то величина ускорения при этом будет X = — ofo sin со/, откуда х = Хдсо . [c.219]

Уплотнение (рис. 16.8), состояп1ее из двух колец и /3, собирают в обойме Р, которую вставляют в корпус / турбомашины. Кольцо 12 вращается вместе с валом И, а кольцо 13 — неподвижно и закреплено в обойме 9 штифтами 3. [c.228]

Допустимая амплитуда прогиба и степень точности балансировки ротора при измерении стрелы прогиба его упругой линии зависят от ряда факторов. Главными из них являются отношение рабочей скорости вращения ротора к первой собственной частоте его колебаний на жестких опорах и упругоинерционные свойства опор и корпусов турбомашины. [c.133]

Достигнутые результаты научных исследований прочности в машиностроении нашли практическое приложение в создании новых и усовершенствовании суш ествующих методов расчета и испытания деталей машин и элементов конструкций, широко используемых промышленностью. Эти результаты, а также опыт расчета на прочность и конструирование деталей машин получили обобш ение в ряде монографий, руководств, справочников и учебников, подготовленных отечественными учеными за 50 пет Советской власти, что способствовало использованию на практике новых данных теоретических и экспериментальных работ. В ряде отраслей опубликованы руководства по прочности валов и осей, резьбовых соединений, пружин, зубчатых колес, лопаток и дисков турбомашин, корпусов котлов и реакторов, трубопроводов, сварных соединений и др. Разработанные методы расчета на основе исследований прочности оказали суш,ественное влияние на улучшение конструкций деталей машин. Они количественно показали значение для прочности деталей уменьшения концентрации напряжений, снижения вибрационной напряженности, ослабления коррозионных процессов, улучшения качества поверхности, роль абсолютных размеров и многих других факторов. [c.44]

В частности, следует подчеркнуть, что конструкция статора по варианту 3, несмотря на то, что по внешним признакам она представляется наиболее целесообразной, в действительности является наименее осуществимой. Это объясняется невозможностью отливки цельного корпуса больших трубо-машин из-за крайней их сложности, большого веса и сложности расточки закрытым способом или по половинкам. Кроме того, такие конструкции исключают возможность осуществления унификации отдельных частей корпусов применительно к турбомашинам различной производительности. [c.499]

О характере сил, передаваемых со стороны ротора на корпус при наличии зазоров в подшипниках. О вибродефектоскопии турбомашин. При рассмотрении сил, передаваемых от ротора на корпус, не будем учитывать существующих неправильностей геометрии узла цапфа — подшипник. Эти отклонения в геометрии будут создавать различные высокие гармоники возбуждения. Очевидно, что на корпус двигателя передается не вся неуравновешенная центробежная сила = /песо (при жестком роторе) или Pj, = m (г + е)сй (при наличии прогибов у самого ротора). [c.214]

На корпус могут передаваться и микроперегрузки от различных колеблющихся элементов турбомашины, как например, от трубопроводов, агрегатов и их приводов, сопловых лопаток, рабочих лопаток и пр. [c.216]

Таким образом, даже без учета отклонений геометрии узла цапфа — подшипник на корпус реальной роторной машины, всегда имеюш,ей радиальный зазор в подшипниках, передаются полигармонические силы, которые могут вызывать на разных оборотах резонансные колебания. Это и объясняет обилие гармоник перемеш,ения корпуса реальной турбомашины. Отметим, если систему ротор — корпус рассматривать как линейную, не имею-ш,ую зазоров в подшипниках, то дисбаланс ротора может на корпусе возбудить только первую гармонику перемещения. Можно сказать, что амплитуда первой гармоники в колебаниях двигателей в основном определяется дисбалансом. Амплитуды гармоник высших порядков определяются многими факторами. Их следует тщательно изучить. Конечным результатом этих исследований должна явиться разработанная в деталях технология вибродефектоскопии. Такая технология должна иметь возможность по величинам амплитуд различных гармоник перемещения (или ускорения) указать на основные возможные технологические дефекты, приводящие к росту соответствующих гармоник на тех или иных оборотах двигателя. Для определения такого соответствия необходимо выполнить по специальной программе достаточно большое число экспериментов, при которых в конструкцию двигателя преднамеренно вводятся типичные дефекты, нарушения геометрии и при этих условиях осуществляется гармонический анализ перемещений корпуса двигателя, т. е. определяются характерные величины амплитуд разных гармоник. [c.217]

Следует отметить, что в литературе имеются попытки оценивать уравнонешенность и, в частности, степень вибрации ГТД с помош ью оценки перемещения его центра тяжести, считая турбомашину абсолютно жестким телом [46]. Такая оценка, по нашему мнению, не имеет практической ценности, так как подсчитанные таким способом перемещения центра тяжести двигателя будут порядка 0,0002—0,0004 мм. и не могут каким-либо образом контроливаться перемещения (вибрации) точек корпуса не имеют ничего общего с этими величинами, так как массы корпуса вместе с ротором колеблются как единая упругая система ротор — корпус и имеют свои амплитуды колебаний, отличные как от амплитуд колебаний ротора, так и от амплитуд колебаний центра тяжести двигател определяемых только теоретическим путем, [c.219]

Стремление к снижению размеров и веса современных турбомашин приводит к тому, что роторы делаются высокооборотными (и = 9 -ь н- 45 тыс. об мин), работаюш ими вблизи критических режимов или за ними, а опоры — нежесткими. Это в еще большей степени требует применения эффективных методов уравновешивания. Условия, при которых уравновешивание в плоскостях опор можно считать эффективным, должны обеспечивать снижение амплитуд колебаний корпуса и опор, уменьшение усилий, передаваемых подшипниками, и снижение амплитуд прогибов ротора. Эти условия связаны с определенным отношением рабочей скорости ротора к первой собственной частоте его колебаний на жестких опорах. [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...