Cтраница 1
Лопасть рабочего колеса гидротурбины представляет собой слабоизогнутую пластину переменной толщины, имеющую в плане форму части кругового кольца, закрепленного по внутреннему дуговому краю на участке сопряжения с фланцем. Но и эти методы сопряжены с трудоемкими вычислениями и их применение в инженерной практике затруднительно. Поэтому особенно важны экспериментальные исследования напряженного состояния лопасти. [1]
Уплотнения фланцев лопастей рабочих колес поворотноло-пастных гидротурбин, как было показано, прошли длительный период развития от первоначальной конструкции несъемных уплотнений до создания частично съемного варианта с применением профильной шприцованной ленты для изготовления крупногабаритных манжет. Дальнейшее развитие конструкции требует разработки таких профилей манжет, которые при укладке в узкий паз сохраняли бы плотное прилегание друг к другу. [2]
В табл. 2 приведены экспериментальные формы колебаний лопасти рабочего колеса гидротурбины Пл-548 на воздухе и в воде. В последнем случае частоты понижаются из-за присоединенных масс воды. [3]
В связи с использованием метода высоковязких наплавок для торможения распространяющихся трещин в лопастях рабочих колес гидротурбин проведены сравнительные исследования влияния проточной водопроводной воды на скорость роста усталостных трещин. [4]
Исследование кавитации путем отражения ультразвуковой волны позволяет приближенно определить место возникновения и степень развития кавитации на лопастях рабочего колеса гидротурбины или осевого насоса. При этом ультразвуковой луч посылается на определенное место вращающейся лопасти. Чтобы сигнал попал на определенное место, необходимо синхронизировать его посылку с вращением лопасти. Излучающий и принимающий пьезоэлементы, выполненные из титаната бария, помещены в специальный цилиндрический корпус ( искатель) малого диаметра ( около 10 мм), вводимый в поток воды таким образом, чтобы им можно было бы послать ультразвуковой луч на определенное место лопасти и принять его после отражения. При прохождении через поток и при отражении от лопасти происходит поглощение и рассеивание энергии, причем чем большее количество кавитационных пузырьков имеется в потоке и на поверхности лопасти, тем слабее отраженный ультразвуковой луч. Одновременно с подачей импульса на пьезоэлемент генератор высокой частоты посылает на осциллограф импульс электрическим путем, минуя поток воды. [5]
Как правило, биметаллические материалы применяют в изделиях, представляющих собой осесимметричные конструкции ( реакторы, автоклавы, теплообменники, ректификационные колонны, трубопроводы и т.п.), хотя возможно их применение и при изготовлении других конструкций ( лопасти рабочих колес гидротурбин, трубные доски, фланцы и пр. [6]
При асимметричном нагружении, как правило, предполагают, что среднее напряжение постоянно. Однако в ряде случаев, в том числе при эксплуатации лопастей рабочих колес гидротурбин, статическое напряжение ( средняя составляющая асимметричного цикла) периодически изменяется. [7]
Кроме того, высокочастотные ( в относительном смысле) переменные напряжения в этих условиях могут быть следствием периодического изменения мощности установок, а также регулирования рабочего режима последних на заданном уровне. Вместе с этим двухчастотному на-гружению подвергаются различные детали и узлы автомобилей, лопасти рабочих колес гидротурбин и лопатки газотурбинных двигателей, а также заклепочные, резьбовые и сварные соединения многих конструкций, в которых, как правило, высокочастотное нагружение является следствием колебаний рабочего потока или воздействия побочных вибраций. Так, в лопастях гидротурбин переменная составляющая достигает 10 - 15 % от повторных статических напряжений. Нагруженность турбинных лопаток газотурбинных двигателей может быть представлена двухчастот-ным режимом с основными частотами 0 1 и 50 Гц. Следствием таких условий нагружения, как показали эксплуатационные наблюдения и экспериментальные исследования [14, 18], является прежде всего снижение долговечности в сравнении с равным по максимальным напряжениям ( деформациям) одночастотным на-гружением вследствие дополнительного повреждения от высокочастотной составляющей. В связи с этим особенности, присущие двухчастотному малоцикловому деформированию материалов, необходимо учитывать в соответствующих уравнениях состояния, описывающих кинетику деформаций в этих условиях. [8]
Кавитационный процесс является существенно нестационарным и может сопровождаться сильными пульсациями. Если частота одной из пульсационных компонент совпадает с собственной частотой детали конструкции, возникает вибрация. Например, кавитация может вызвать вибрацию лопастей рабочих колес гидротурбин и насосов. Она также является причиной гудения гребных винтов. Обычно кавитационная вибрация имеет довольно высокую частоту и наблюдается в диапазоне от нескольких сот до нескольких тысяч герц. [9]
К формуляру прилагаются фотографии наиболее характерных мест кавитационных разрушений. Формуляр должен являться одним из основных документов отчета о капитальном ремонте агрегата. Примером такого формуляра может ( быть показанная на рис. 17 схема расположения кавитационных разрушений на лопастях рабочего Колеса гидротурбины Днепрогэс имени В. И. Ленина и исполнительная схема наплавки. [10]
В реальных условиях работы гидротурбины давление потока воды на лопасть распределено по ее поверхности неравномерно. Фактическое распределение давления потока воды на лопасть при различных режимах определяется путем измерения давления в достаточно большем числе точек на рабочей и тыльной сторонах лопасти на натурных работающих турбинах или приближенно на моделях лопастей на воздушных или гидравлических стендах. Имеющиеся данные свидетельствуют о возможности получения достаточно правильных результатов путем экспериментального определения давлений на лопасть при стендовых испытаниях модельных рабочих колес гидротурбин. Это подтверждается, например, сравнением эпюр давлений на лопасть рабочего колеса гидротурбины Волжской ГЭС им. Величины давлений, определенные по результатам стендовых и натурных измерений ( фиг. [11]