* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
317
ВАЛЫ
ПАРОВЫХ
ТУРБИН
318
Д л я сименс-мартеновской стали допускае мое н а п р я ж е н и е н а с р е з к = 400 кг/см . П р и этом и з г и б в а л а н е д о л ж е н п р е в о с х о д и т ь пределов, определяемых зазорами между л о патками и к о ж у х о м . Практически р а д и а л ь ный з а з о р р а в е н 1 + 0 , 8 В (в мм), где D—на р у ж н ы й д и а м е т р р о т о р а в JH. П р и р а с ч е т е турбинных валов большую роль играет критич. число оборотов, благодаря динамич. усилиям, получающимся при вращении ва лов. Развивающаяся при вращении валов центробежная сила (см. Вибрации)
2
С = -у- • G> (.У + е) = т(у + е)со , в р а щ а ю щ и х с я м а с с , д— у с к о G рение с и л ы т я ж е с т и , — = m е с т ь в р а щ а ю щ а я с я м а с с а , а—угловая скорость, у—про гиб в а л а от ц е н т р о б е ж н о й с и л ы п р и д а н н о м числе о б о р о т о в , е—эксцентриситет ц . т . от носительно изогнутой оси в а л а . Сила про тиводействия в а л а изгибу будет: К . у= у--«> (у + е) = т(у+е)а) ,
2 й
2
2
где G—вес
центробежными силами и з г и б а оси в а л а при меняется метод М о р а , в основу к-рого поло ж е н о сходство по форме у р - и я у п р у г о й л и нии балки, подверженной изгибу, с урав нением веревочной к р и в о й . П р а к т и ч е с к и , при наличии препятствующих чрезмерному прогибу вала направляющих, возможно осуществить безопасное д л я прочности в а л а вращение не только при ю , но даже при скоростях, значительно превосходящих кри тическую. Теория и практика доказывают, что п р и с к о р о с т я х в р а щ е н и я в а л а , п р е в о с х о д я щ и х
и в п р е д е л е п р и to = оо п р о г и б у с о в п а д а е т с э к с ц е н т р и с и т е т о м ц е н т р а т я ж е с т и е. П о л ь зуясь тем, что
теоретически в а л должен сломаться, д а ж е если э к с ц е н т р и с и т е т е и с ч е з а ю щ е м а л . Э т о м у с л у ч а ю соответствует у г л о в а я с к о р о с т ь
, /
в ы р а з и м у ч е р е з щ; т о г д а
^ = V и число оборотов в а л а
Kg -Q-
% = 300|/f; щ называется критич. угловой скоростью, а щ—критич. числом оборотов. Если f— статический прогиб горизонтального в а л а п р и н а г р у з к е G, т о
а п о с т о я н н о у б ы в а ю щ а я п р и в о з р а с т а н и и а> центробежная сила вращения
~,
T
r
mew*
С=ЛГу=-^--. Соответствующим подбором отношения
к
f=-%.
и л и - f - = 7", а п = 3 0 0 | Л у - .
В паровых турбинах военно-морских судов, с о е д и н е н н ы х н е п о с р е д с т в е н н о с г р е б н ы м ва¬ л о м , о т н о ш е н и е — о б ы ч н о от 2 д о 3. —
п
Д л я свободно л е ж а щ е г о в а л а с д в у м я точ ками опоры н а концах, несущего н а сере д и н е д л и н ы д и с к весом G кг, где 1—момент и н е р ц и и в а л а в сл* , Е—мо д у л ь у п р у г о с т и в а л а = 2 ООО 000—2 200 000 кг/см , а 2а—длина в а л а в слг; д л я слу чая упруго защемленного н а концах в а л а при прочих равных условиях
г 4
или путем уменьшения ш и л и щ при заданном ш или п возможно произвольно уменьшить величину действующей на вал центробежной силы вращения. В сконструи р о в а н н о м п о э т о м у п р и н ц и п у гибком ва ле ( с м . ) Л а в а л я о т н о ш е н и е д о х о д и т д о 7. к В турбинах Л а в а л я применяются сплош ные гибкие в а л ы , вообще ж е в а л ы д л я т у р бин делают и л и сплошные, и л и с одина ковой по всей длине в а л а выточкой, и л и ,
п
Фиг. з .
д л я с л у ч а я у п р у г о защемленного н а одном конце и свободно о п и р а ю щ е г о с я н а другом конце в а л а при прочих равных условиях
В случае вала, нагруженного в несколь ких точках, д л я нахождения вызываемого
наконец, пустотелые, отличающиеся при большом диаметре малой толщиной стенок, малым весом и большой жесткостью. И н о гда валы составляют и з д в у х полых частей, соединяемых после сверловки 8 —10 бол т а м и ( ф и г . 3 ) . Б о л т ы д . б. т а к р а с с ч и т а н ы , чтобы д в а д и а м е т р а л ь н о п р о т и в о п о л о ж н ы х болта п р и четырехкратном.запасе прочности могли противостоять действию веса вала,