Сварные диафрагмы испытывают на прогиб в прессе, в котором их опирают по наружному контуру и нагружают равномерным давлением по сечению. Условия проведения испытания и допустимые прогибы оговариваются техническими условиями заводов.
300
Паровые и газовые турбины
ГЛАВА XIV
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТУРБИНЫ
1. НАЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЯ РАБОТЫ
Основные конструктивные типы гидротурбин: осевые ( 1), радиально-осевые ( 2) и ковшевые. Выбор конструктивного типа турбины зависит от условий ее работы, напора и мощности.
Основными узлами гидротурбин являются: рабочее колесо, турбинная камера, статор, направляющий аппарат, отсасывающая труба, вал турбины.
Статические нагрузки. Вычисление остаточных деформаций после приложения и снятия статических нагрузок возможно в тех случаях, когда известно распределение собственных напряжений и напряжений от внешней нагрузки. Так как пластические деформации обычно протекают только в зонах, где аост » ат, то, как правило, достаточно знать лишь размеры и положение зон, где аост ат.
Выше была рассмотрена методика определения размеров зон сварочных пластических деформаций (см. 22). Полагают, что при нагружении металл ведет себя в этих зонах как идеально пластичный, т. е. не упрочняется. Тогда те зоны сварочных пластических деформаций, которые попадают в область растягивающих рабочих напряжений, не сопротивляются деформациям. Сечение работает при приложении нагрузок без участия этих зон.
Содержащая сероводород Глиноземное производство; целлюлозно-бумажная промышленность; паровые котлы Химическая промышленность
Добыча газа и нефти, содержащих сероводород
Нержавеющие хромоникелевые стали Растворы хлоридов
Сернокислотная Морская вода Химическая промышленность;
целлюлозно-бумажная промышленность Химическая промышленность Природные условия
Алюминиевые сплавы Морская вода Воздух Природные условия
Титановые сплавы Неорганические кислоты
Б ромистометаноловая
Расплавы солей при высокой температуре Химическая промышленность
Для повышения сопротивляемости коррозионному растрескиванию сварных соединений следует по возможности избегать:
жесткихсхем напряженных состояний—плоскостных и объемных;
Коэффициент фс зависит от вида сварки, сварочных материалов и режима термообработки и равен 0,9 для сварных соединений иизкоуглеродистых сталей при ручной и автоматической сварке под флюсом в исходном состоянии. После отпуска этих сварных соединений, а также для сварных соединений аустенитных сталей можно принимать фс = 1,0.
Кривые на 6 являются общими для перлитных (кривая 1) и аустенитных сталей (кривая 2) умеренной прочности разного легирования. Поэтому при одном и том же типе усиления отверстия вероятность появления трещин будет выше у сосуда, изготовленного из более прочной стали и работающего согласно существующим нормам расчета при более высоких номинальных напряжениях.
Этот путь расчета характерен для балочных конструкций. Например, если требуется определить сочетание расчетных усилий при проектировании погрузочного крана грузоподъемностью 600 т, схема которого показана на 4, а, то сначала строят эпюры моментов, исходя из статической нагрузки (штриховая линия на 4, б), а затем увеличивают их пропорционально в каждом сечении путем умножения на динамический коэффициент г|) и умножения на коэффициент условий работы (сплошная линия на 4, б).
Правильность определения рабочих сечений элементов и сварных швов определяется главным образом точностью определения коэффициентов, учитывающих условия работы конструкции.
Подъемно-транспортные машины
Остаточные напряжения могут влиять на общую устойчивость сварных стержней. Механизм влияния здесь может быть двоякий. Один — связан с уменьшением общей устойчивости в связи с наступлением местной потери устойчивости отдельных элементов; второй — с наличием остаточных напряжений в сжатом стержне, а также начальной кривизны после сварки. При расчетах на общую устойчивость сжатых сварных стержней влияние остаточных напряжений обычно не учитывают. Практика эксплуатации сварных конструкций показала, что имеющиеся запасы устойчивости по общепринятым расчетам достаточны, чтобы этим влиянием можно было пренебречь.
Цилиндры низкого давления являются наиболее крупными сварными узлами турбин. Они представляют собой конструкцию коробчатого типа из листов низкоуглеродистой стали толщиной 10—24 мм. Необходимую жесткость обеспечивают радиальным расположением внутренних перегородок и внешним оребрением. Расположение внутренних перегородок должно способствовать прохождению цилиндра потоком пара с минимальными потерями. Имеются конструкции выхлопных частей без наружного оребрения, но с увеличением частоты внутренних перегородок. Такое решение позволяет шире применять при изготовлении цилиндров автоматическую сварку. Сами оболочки можно изготовлять из гнутых или штампованных элементов. Привариваемые к цилиндрам низкого давления корпуса подшипников сложной конфигурации целесообразно выполнять из отливок.
Эти данные получены при толщинах полос 10, 16, 30, 40 мм и соответственно толщинах стенок 8, 10 и 20 мм; швы с катетами 6—10 мм на полках до 20 мм сваривались электродной проволокой диаметром 2 и 3 мм, с катетами 10—14 мм на полках более 20 мм — проволоками 3 и 4 мм. Сварка автоматическая в лодочку на токах 230—450 А с проплавлением вершины угла.
Точность и работоспособность конструкций
Смещение кромок листов Аг в направлении толщины. Возникает главным образом при сварке кольцевых швов оболочек различной жесткости без прихваток ( 7). Край листа более гибкой оболочки
5. Угловые перемещения в плоскости, перпендикулярной шву
перемещается вследствие нагрева в радиальном направлении на большую величину, чем кромка жесткого шпангоута. Такое neper
Несущая способность из условия наступления разрушения 89
Можно видеть, что основные допускаемые напряжения на металл и сварные швы низкоуглеродистой стали, согласно нормам ГДР, Франции, существенным образом не отличаются от цифр, принимаемых при расчете прочности сварных конструкций в СССР.
2. НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ИЗ УСЛОВИЯ НАСТУПЛЕНИЯ РАЗРУШЕНИЯ
Статические нагрузки
Расчет по допускаемым напряжениям с учетом коэффициента запаса относительно предела текучести не является целесообразным во всех случаях. Имеется группа сталей мартенситного класса, например ВКС, ВЛ1Д и др., у которых при обработке на высокую прочность пределы текучести достигают высоких значений и приближаются к пределам прочности. Такое соотношение может оказаться опасным, и это объясняется двумя обстоятельствами.
Допускаемые напряжения на сварные соединения (швы и основной металл) назначают одинаковыми для сталей групп St-37—42 и повышают для стали St-52 (стали по DIN). Допускаемые напряжения зависят от характеристики цикла г и коэффициентов концентрации напряжений.
Допускаемые напряжения при слабых (группа А) и острых (группа Б) концентраторах напряжений для сварных соединений из
стали А37 (легкие нагружения)
6. Допускаемые напряжения (кгсмм2) в тяжело нагруженных конструкциях
Группа А Группа Б
г Растя- Сжатие Растя- Сжатие
жение
жение
+1 16,0 16,0 16,0 16,0
+0,5 16,0 16,0 7,74 9,29
0 14,2 16,0 4,5 5,4
-0,5 10,5 11,2 3,38 3,6
-1,0 8,4 8,4 2,7 2,7
мало изменяются при изменении характеристики цикла г, лимитирующим является предел текучести металла с учетом коэффициента запаса прочности.
|