Турбина ТВаД мощностью 10000 кВт
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
начения площадей поперечных сечений лопатки, моментов инерций по длине лопатки. Эти данные берём из расчета на статическую прочность лопатки компрессора:
) материала лопатки: ЖС-6К;
) объём бандажной полки: 0;
) расстояние от центра тяжести бандажной полки до оси вращения:0;
) расстояние от центра тяжести бандажной полки до корневого сечения лопатки :0;
) длина лопатки: 0,042 м;
) радиус корневого сечения: 0,279 м;
7) плотность материала лопатки:
) модуль упругости материала, МПа: 4*200000 181000 2*164000 160000 157000 149000 130100
) площади лопатки:
в корневом сечении:
в среднем сечении:
в периферийном сечении:
) минимальные моменты инерции лопатки:
в корневом сечении:
в среднем сечении:
в периферийном сечении:
) максимальная частота вращения 243.65 об/с;
Вычисления делаем по программе кафедры 203 dinlop.exe.
Результаты расчета представлены в таблице 2.7.
Таблица 2.7- Результаты расчета динамической частоты -1формы изгибных колебаний лопатки турбины
ИЗГИБНЫХ КОЛЕБАНИЙ ЛОПАТКИ КОМПРЕССОРА (ТУРБИНЫ)
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ РЕЛЕЯ
---------------------------------------------------------------------
ВЫПОЛНИЛ(А) : gorbenko
УЗЕЛ ДВИГАТЕЛЯ: турбина МАТЕРИАЛ: gs6k
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
E= 200000.000000 200000.000000 200000.000000 200000.000000
.000000 164000.000000 164000.000000 160000.000000
.000000 149000.000000 130100.000000
PO= 8250.000000 VP= 3.000000E-07 RP= 3.230000E-01
XP= 4.400000E-02 RK= 2.790000E-01 L= 4.600000E-02
FK= 1.040000E-04 FC= 8.140000E-05 FP= 5.720000E-05 JK= 7.710000E-10
JC= 3.810000E-10 JP= 1.910000E-10 NSM= 243.650000EPS= 1.000000E-03
Q0= 1.600000 Q1= 2.500000
---------------------------------------------------------------------
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА:NS [об/с] F1 [1/с]
1.84528700 .0 3348.9830
1.84528700 24.4 3349.9230
1.84528700 48.7 3352.7420
1.84516400 73.1 3357.4350
1.84499900 97.5 3201.7130
1.84467000 121.8 3058.4810
1.84444900 146.2 3069.7840
1.84412100 170.6 3046.4930
1.84379100 194.9 3034.3570
1.84324200 219.3 2977.5350
1.84236400 243.6 2815.2100
---------------------------------------------------------------------
Построение частотной диаграммы
Для построения частотной диаграммы необходимо нанести на график диапазон рабочих частот вращения двигателя, т.е. отметить зон от оборотов малого газа до максимальных оборотов За частоту вращения ротора на режиме малого газа можно принимать: для ТВаД .
Для определения резонансных режимов работы двигателя с учетом принятого масштаба нанести на график пучок прямых линий, выходящих из начала координат, которые представляют собой частоты колебания гармоник возбуждающих сил, описываемых уравнением:
где порядок гармоник возбуждающих сил; на графике он равен тангенсу угла наклона прямой. Для турбинных лопаток наиболее сильными возбудителями вынужденных колебаний являются камеры сгорания ( где число жаровых труб или количество форсунок ), лопатки соплового аппарата ( где число лопаток соплового аппарата ).
Точки пересечения лучей с кривой изменения дадут резонансные частоты вращения двигателя. Наличие резонансных режимов в рабочей зоне нежелательно.
Следует отметить, что для турбинных лопаток не обходимо учитывать влияние снижения модуля упругости с повышением температуры, что приводит к уменьшению частоты колебаний. Так как величина коэффициента В не зависит от упругих свойств лопатки, то собственную частоту вращающейся турбинной лопатки с учетом температуры определяют по формуле:
где частота колебаний невращающейся лопатки, Гц;
модули упругости материала лопатки при нормальной и рабочей температуре;
частота вращения ротора, об/с.
Вывод
Теоретический расчёт не даёт полной картины и точных результатов, но по полученным данным можно предположить, попадёт ли значение собственной частоты колебания лопатки в зону рабочих частот вращения ротора. По результатам расчетов и построенной частотной диаграмме видим, что в зоне рабочих режимов резонансные частоты отсутствуют.
2.6 УЗЕЛ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ТВАД
Напряжения в корпусе камеры сгорания
;
Где : R=0,298 м; м;
;
=186,4 МПа;
;следует запас .
ВЫВОД
На внутренний корпус камеры сгорания не действует разность давлений, поэтому на устойчивость он не рассчитывается.
3.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
.1 РАЗРАБОТКА ПРЕДВАТЕЛЬНОГО ПЛАНА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ АД
3.1.1 Анализ материала детали
Данная деталь представляет собой тело вращения со ступенями. Длина детали больше диаметра зубчатого венца. Деталь состоит из зубчатого венца (внутреннего - под шлицы, а наружного - под зубчатое колесо). Кроме того, на детали имеются 6 пазов и 6 отверстий. Предусмотрены канавки для выхода резца при обработке.
Описание конструкции детали. Блок шестерен состоит из двух зубчатых венцов (внутренний и наружный). На детали имеются пазы, отверстия, канавки.
Назначение детали. Блок шестерен предназначен для передачи крутящего момента.
Условия работы детали. На блок шестерен действует крутящий момент, передаваемый шлицевыми соединениями. Условия работы тяжелые, следовательно, деталь должна быть надежной в работе.
Выбор стали для изготовления той или другой детали машин и метод ее упрочнения определяется уровнем требуемой конструкционной прочности, технологичностью механической, термической и химико-термической обработки, объемом производства, дефицитностью, стоимостью материала и себестоимостью упрочняющей обработки.
Материал блока шестерен Сталь 45Г ГОСТ4543-71[4]
Таблица 3.1
Химический элемент%Кремний (Si)0.17-0.37Марганец (Mn)0.70-1Медь (Cu)0.30Никель (Ni)0.3?/p>