Cтраница 3
Создание современной мощной паровой турбины является крупным изобретением, получившим свое окончательное оформление лишь на протяжении последнего полустолетия. Простейшая паровая турбина состоит из следующих частей: расширяющегося сопла, гибкого вала, диска равного сопротивления, самоустанавливающегося подшипника и редуктора. [31]
Большое значение работ Лаваля состоит в том, что он поставил ряд серьезных проблем, разрешение которых повлекло большое количество исследований, заложивших научную базу для дальнейшего развития паровых турбин. К числу этих проблем относятся: принцип действия расширяющегося сопла, проблема гибкого вала, расчет диска равного сопротивления, шаровые опоры подшипников, применение специальных материалов, расчет и построение редукторов. [32]
Задаваясь двумя из этих величин на основании конструктивных соображений, a Н - мы получим для третьей величины вполне определенное значение. Этого значения и нужно будет придерживаться при проектировании, если желательно, чтобы внутренняя часть диска находилась в условиях диска равного сопротивления. [33]
Сплошной диск равного сопротивления может быть применен даже при очень высоких окружных скоростях. Однако по конструктивным соображениям на практике обычно применяются диски переменной толщины с отверстием в центре, профиль которых, близкий к профилю диска равного сопротивления, обеспечивает наиболее выгодное распределение напряжений вдоль радиуса. Методы расчета таких дисков рассматриваются в специальных курсах. [34]
Сплошной диск равного сопротивления может быть применен даже при очень высоких окружных скоростях. Однако по конструктивным соображениям на практике обычно применяются диски переменной толщины с отверстием в центре, профиль которых, близкий к профилю диска равного сопротивления, обеспечивает наиболее выгодное распределение напряжений вдоль радиуса. [35]
Машина Л л е к-с а н д с р с о н а ппляетсн генерато) ом ин-дукторного тина с ротором п виде диска равного сопротивления; в качестве активных поверхностей здесь использованы боковые части периферии диска. Александерсона развивают непосредственно весьма высокую частоту, что требует больших окружных скоростей, роторы их приводится но вращение через зубчатую передачу. Охлаждении статоров машин водяное. [36]
Для того чтобы в диске, профиль которого построен по уравнению (8.12.12), напряжение было постоянным, необходимо приложить на наружном контуре нагрузку, вызывающую радиальное напряжение о. Практически это условие выполнить довольно трудно, к тому же диск равного сопротивления, профиль которого задан формулой (8.12.2), сложен в изготовлении. Поэтому в настоящее время диски равного сопротивления на практике не применяются. [37]
Диски паровых турбин подвергаются действию центробежных сил большой величины, а также испытывают дополнительные температурные напряжения при переменных нагрузках турбины. Чем быстрее протекают переходные режимы работы турбины, тем выше величины возможных дополнительных температурных напряжений в дисках. Наиболее совершенной формой диска в отношении использования материала является диск равного сопротивления. Однако из-за затруднений конструктивного характера стремятся по возможности применять диски более простой формы, например, диски равной толщины. [38]
Получающиеся большие окружные скорости вызывают большие механические напряжения в роторе, ограничивающие размеры его диаметра. Обычно ограничиваются окружной скоростью не более 150 м / сек. При более высоких окружных скоростях ротор генератора выполняется в виде диска равного сопротивления, применяется гибкий вал и производится смазка подшипников под давлением. [39]
Как показывают формулы предыдущего параграфа и кривые рис. 411, изменение напряжений аг и Of вдоль радиуса диска постоянной толщины весьма значительно. Наиболее неравномерное распределение напряжений имеет место в дисках постоянной толщины с отверстием в центре. При расчете подобных дисков приходится ориентироваться на наибольшее напряжение о у внутреннего края диска, что сильно ограничивает возможность повышения предельных скоростей. Для достижения высоких скоростей вращения диск приходится делать с переменной толщиной, уменьшающейся от центра к окружности диска. Наиболее выгодным является такой профиль диска, в котором напряжения во всех точках диска сохраняют постоянное значение. Подобные диски называются дисками равного сопротивления. При расчете этих дисков исходят из предположения, что по толщине диска напряжения не меняются, что обычно влечет за собой небольшие погрешности в величинах напряжений. [40]
Как показывают формулы предыдущего параграфа и кривые фиг. Наиболее неравномерное распределение напряжений имеет место в дисках постоянной толщины с отверстием в центре. При расчете подобных дисков приходится ориентироваться на наибольшее напряжение о, у внутреннего края диска, что сильно ограничивает возможность повышения предельных скоростей. Для достижения высоких скоростей вращения диски прихо-дится делать с переменной толщиной, уменьшающейся от центра к окружности диска. Наиболее выгодным является такой профиль диска, в котором напряжения во всех точках диска сохраняют постоянное значение. Подобные диски называются дисками равного сопротивления. [41]