Узлы турбин по своему конструктивному оформлению и условиям работы могут быть условно разделены на узлы статора (цилиндры, корпуса арматуры, диафрагмы) и ротора (роторы, рабочие лопатки). При их изготовлении применяют виды сварки, приведенные в табл. 4
Для крупногабаритных толстостенных корпусов цилиндров и арматуры высокого давления сложной формы из литых или кованых элементов основное применение находит ручная дуговая сварка. Для корпусов низкого давления из листовых и штампованных элементов целесообразно введение автоматической сварки под флюсом, обеспечивающей заметное повышение производительности процесса.
Состояния, и в отличие от стальных принимать во внимание возможное снижение прочности при повышении температуры. Относительная прочность сварных швов по сравнению с прочностью основного материала составляет 0,6—0,9. Данные по расчетным сопротивлениям и допускаемым напряжениям приведены в работе [9].
Алюминиевые металлоконструкции ПТМ можно рассчитывать по предельным состояниям или допускаемым напряжейиям методами, принятыми для грузоподъемных машин и сооружений [2, 191. Специфические свойства алюминиевых сплавов в наибольшей мере сказываются на работе конструкций под действием переменных нагрузок, а также при наличии опасности потери устойчивости.
13. Типы прессованных профилей из алюминиевых сплавов
Поверхности (сечение А — Л), что обеспечивает высокое качество сварного соединения при отношении диаметра штуцера к диаметру ссновной трубы до значения 0,7. При необходимости получения равнопроходного тройника основную трубу берут большего диаметра ( 10, б), у нее обсаживают концы, а сварное тройниковое
соединение выполняют при отношении hDw =0,7. Сварку произ-
о. тр
водят на подкладном кольце, которое затем удаляют расточкой.
Недостатком этих тройников является трудность контроля неразрушающими методами. Поэтому получают распространение тройники с высаженной горловиной по типу 9, д.
Конструктивно-технологические варианты газоплотных панелей:
Грат удаляют путем проталкивания специального шарика внутри труб сжатым воздухом под давлением 20—30 кгссм2.
Присоединение трубопроводов и штуцеров к поверхности оболочки осуществляют обычно путем взаимного расплавления металла оболочки и штуцера. В этом случае, как было показано ранее, наблюдается весьма неблагоприятное взаимодействие концентрации напряжений, поля местных внутренних напряжений с напряжени-
232
Химическая аппаратура
ями рабочими — главным образом от избыточного давления внутри оболочки.
Конструкция соединения толстостенной оболочки со штуцером показана на 15, я, б. Формирование соединения за счет штуцера
Конструкции штуцерных соединений и соединений труб с фланцами:
й -— до сварки; б — после сварки; в — нерационально; г — рациональный вид соединения
Пластических деформаций ( 42, а). Например, при сварке гнутых элементов на 42, а зона растягивающих напряжений выходит
Различные схемы прокатки роликами
а — в средней части зоны пластических деформаций создан перекат; б — шов не
прокатан
на наклонные участки, которые недоступны для прокатки. Если пластическую деформацию в шве создавать нежелательно, то прокатывают, при повышенных давлениях околошовную зону ( 42, б).
Уменьшение деформаций сварных конструкций
Прокатку можно применять на металлах разнообразной толщины, в том числе и на повышенных толщинах (более 10 мм). Следует лишь при этом отношение dб принимать не менее 15—20. Основные требования к оборудованию для прокатки швов:
Уравнениями теории пластичности показано, что нормальные напряжения в соединении, направленные параллельно оси г (параллельно усилию), а также нормальные напряжения, направленные по
Остаточные напряжения
касательным в мягкой прослойке можно определить по следующим формулам:
где R — радиус стержня, имеющего круглое поперечное сечение; S — толщина прослойки; г — расстояние точки от центра образца.
Если мягкая прослойка имеет малую толщину, то отношение ога.[ек очень велико. Это указывает на то, что задолго до образования текучести в поперечном сечении соединяемых элементов образуются нормальные напряжения очень высокого порядка.
Направляющий аппарат направляет водяной поток на лопасти рабочего колеса и обеспечивает регулировку мощности турбины посредством изменения расхода воды. Направляющий аппарат состоит из крышки турбины и нижнего кольца; направляющих лопаток, посаженных на неподвижные оси, и механизма их поворота, Крышку турбины обычно изготовляют сварной из проката.
Назначение и условия работы
Разработано несколько вариантов сварного исполнения лопаток направляющего аппарата. Так, на 8 показана лопатка, выполненная сваркой. При этом цапфы изготовлены из круглого проката, а тело лопасти отштамповано из листа.
Выносливость не меняется и в тех случаях, когда стали проходят термическое упрочнение или же рафинирование синтетическими шлаками. Способ раскисления стали также не оказывает заметного влияния на выносливость соединений.
Выравнивание пределов выносливости сварных соединений происходит под влиянием ряда факторов. Известно, что с увеличением
Сопротивление усталости в исходном состоянии 117
предела прочности повышается чувствительность материала к концентрации напряжений. Существенную роль в процессе нивелирования могут играть остаточные напряжения. Поскольку их величина определяется пределом текучести, то при переходе к более прочным сталям остаточные напряжения возрастают, усиливая соответственно свое влияние на выносливость соединений.
Сварные соединения типа, показанного на 1, я, не обеспечивают указанных требований, так как дуговая автоматическая сварка вызывает деформацию ушков и смещение осей отверстий, а перекос подшипников резко снижает долговечность карданной передачи.
При значительной деформации необходимую соосность отверстий можно получить только путем расточки или хонингования кардана в сборе, что резко удорожает стоимость изготовления кардана. Требуемая точность, изготовления может быть получена применением соединений, показанных на 1, б. При размере 94 мм от торца вилки до оси отверстий ушков несоосность ушков в результате сварки находится в пределах 0,010—
Изготовляют объемные шаблоны (тайпсы) для периодической подгонки штампов, по мере износа их рабочих частей, а также для подналадки сварочных приспособлений, контрэлектродов и электродов;
изготовляют мастер-макет кабины (пластмассовый или алюминиевый) для периодической подналадки сборочных приспособлений;
собирают контрольную кабину на винтах (до пуска кабины в производство); контрольная кабина, собранная на винтах, позволяет определить технологичность сварных соединений и разработать необходимые меры по изменению конструкции изделия или штампа. Контрольная кабина позволяет судить о стабильности штамповок в течение длительного времени (несколько лет) путем периодической установки новых штамповок на ранее собранную кабину.
|