Отсасывающая труба турбины имеет форму расходящегося книзу конуса, что позволяет создавать за рабочим
2. Радиально-осевая гидротурбина:
— вал; 2 — рабочее колесо; 3 — направляющий аппарат; 4 — статор; 5 — спиральная камера; 6 — отсасывающая труба
колесом статическое разряжение и использовать значительную часть кинетической энергии потока, уходящего от рабочего колеса.
Облицовка конуса отсасывающей трубы современных мощных турбин представляет собой сложную сварную конструкцию. Так, облицовка конуса отсасывающей трубы Красноярской ГЭС имеет высоту 6,2 м и диаметр 10,7 м. Облицовка состоит из двух поясов — верхнего и нижнего. Каждый пояс состоит из шести сегментов, соединяемых при монтаже.
Повысить предел выносливости сг_0>4 до 17 кгсмм2 удается только за счет одновременного применения скосов, выкружек, полного провара и механической обработки переходов. Совокупность этих мер резко снижает концентрацию напряжений, в результате чего долговечность соединений возрастает в 3—13 раз при использовании стали М16С и еще более при низколегированной стали.
Для создания плавных переходов от основного металла к шву вместо механической зачистки можно применить электродуговую обработку, при которой поперечные стыковые и угловые швы, сваренные под флюсом или вручную, сглаживаются до получения плавного перехода на основной металл. Обработку ведут аргоновой горелкой, вольфрамовым электродом с дополнительным присадочным стержнем [25] или без него [1].
Выпущенные конструкторскими отделами рабочие чертежи направляют в отдел главного сварщика. Здесь, при разработке рабочей технологии, определяют технологичность спроектированной конструкции и выявляют недостатки, связанные в основном с выбором материалов, видов заготовок, размерами швов и характером подготовки кромок, припусками на механическую обработку, допусками на размеры, методами контрольных операций и т. д. На основании этих замечаний конструкторские отделы производят
Особенности проектирования сварных конструкций
необходимые изменения в технологической документации до запуска изделия в производство.
Для более равномерной передачи продольной силы на оболочку котла безрамной цистерны опорную часть его усиливают накладными листами 2 сложной конфигурации. Для лучшего втягивания оболочки котла в работу усиливающий лист приваривают к броневому листу котла валиковыми швами по наружному контуру и контурам системы прорезных отверстий. Достигаемое при этом распределение напряжений в броневом листе показано на эпюрах ( 3, б). Поскольку разрушение оболочки котла безрамной
Конструктивная схема и методы расчета
цистерны (в которых часто перевозят легковоспламеняющиеся горючие жидкости) особенно опасно, напряжения в них понижают (на 10%) против допускаемых в хребтовых балках.
Тически не происходит. В то же время между пределом выносливости и величиной остаточных напряжений наблюдается линейная зависимость.
Результаты приведенных опытов позволяют заключить, что наблюдаемое повышение выносливости соединений после предварительной статической перегрузки в основном связано с изменением полей остаточных напряжений. Под действием перегрузок в зонах концентрации снимаются растягивающие остаточные напряжения (при сравнительно небольших предварительных перегрузках) и создаются сжимающие остаточные напряжения, когда напряжения перегрузки близки к пределу текучести. На практике такая обработка может найти наибольшее распространение в тех случаях, когда предусматриваются испытания конструкций нагрузками, превышающими расчетные.
Где D — диаметр трубопровода; р — давление в трубопроводе; [х — коэффициент Пуассона. Так как максимальная скорость кромок разрыва зависит от скорости движения трещины, то используя эту зависимость найдем величину кинетической энергии
На основе соотношений (7) — (9) после соответствующих преобразований получаем
Лавинообразного разрушения не будет, если vT v, т. е. скорости падения давления или скорости звука в транспортируемом продукте. Подстановка в формулу (10) определяет требование к величине а9:
Следовательно, условие торможения движения распространяющейся трещины в трубопроводе под давлением состоит в том, что нормативные сопротивления стали развитию трещин
Ор Нор» > 0,0017 [1 - (1 - -)«], (12)
где п — коэффициент возможной перегрузки давления р.
Исключит необходимость разделки кромок и повысит точность изготовления пакетов.
Использование сварных и паяных лопаток приобретает особую перспективность в связи с необходимостью интенсивного охлаждения лопаточного аппарата газовых турбин с рабочей температурой свыше 800—850 °С.
Лопатка высокотемпературной газовой турбины с воздушным охлаждением схематично показана на 11. Нагрузку от центробежной силы воспринимает в ней несущий стержень 4, отфрезерованный из одной поковки жаропрочного высоконикелевого сплава вместе с хвостовиком. Воздух через сверления 3 входит в радиальный канал у входной кромки лопатки и затем через ряд поперечных каналов между гильзой 2 и несущим стержнем омывает гильзу и стержень, выходя через ряд отверстий у выходной кромки.
Для расчета несущих элементов и сварных соединений из алюминиевых сплавов при переменных нагрузках рекомендуется следующая формула:
Принципы расчета на устойчивость элементов алюминиевых конструкций и стальных аналогичны. Отличие состоит в том, что для элементов из алюминиевыхсплавов коэффициенты продольного изгиба определяют исходя из наличия случайных эксцентриситетов и введения дополнительного относительно Эйлеровой силы коэффициента запаса несущей способности, равного 1,3. Подробный порядок расчета алюминиевых конструкций ПТМ на устойчивость приведен в работе [9].
8 связи с повышенной деформативностью алюминиевых конструкций (особенно стреловых) их расчет должен производиться с учетом нелинейного изменения прогибов и изгибающих моментов от продольной силы [1].
Зависимость номинальных допускаемых напряжений от рабочей температуры для основных марок котельных сталей показана на 2 [8]. Они получе-
принятых запасов прочности к основным ха-р а ктер исти кам сталей: пт = пди = 1,5 по отношению к пределу текучести (ат) и пределу длительной прочности за 105 ч (адп) и пв = 2,6 по отношению к пределу прочности (ав). Величину [а] принимают равной наименьшей из полученных расчетом по этим трем условиям.
При более точных расчетах напряжение ааэ рекомендуется определять по формулам статистической выносливости с учетом нестационарности нагружений. Такие методы приводятся в нормах для расчета вагонов применительно к различным случаям распределения как амплитудных, так и текущих напряжений в детали при эксплуатации вагона.
Так, для случая известной функции (о) распределения плотности вероятности амплитуд переменных напряжений формула имеет вид m у--
где Omin, (Ушах — амплитудные значения напряжений, несуществен-
но влияющие на выносливость детали соответственно ввиду малости величины и малой повторяемости их в эксплуатации; т — показатель степени кривой выносливости детали в логарифмических координатах, определяется по экспериментальным данным.
|