Расчет двухопорного ротора на критическое число оборотов
Российский университет дружбы народов
Инженерный факультет
Кафедра теплотехники и тепловых двигателей
Курсовая работа № 3
Курс: Конструкция и расчет на прочность паровых и газовых турбин
Тема: Расчет двухопорного ротора на критическое число оборотов
Вариант № 6
Выполнил: Белозёров А.Н.
Группа: ИТБ-402
Руководитель: Власов Е.Н.
МОСКВА
2010
Исходные данные для расчета:
Тип ротора: цельнокованый;
Материал ротора: легированная сталь 34ХНМ;
L = 130 см – длина ротора;
D0 = 50 см – наружный диаметр вала;
d0 = 8 см – диаметр расточки вала;
Z = 6 – количество дисков;
I способ: графоаналитический (таблица 1)
Масштабные коэффициенты:
а = 5 мм/мм – масштабный коэффициент длин;
b = 10 кг/мм – масштабный коэффициент сил;
с = 3 см2/мм – масштабный коэффициент фиктивных сил.
Полюсные расстояния:
Н1 = 120 мм – для многоугольника сил;
Н2 = 120 мм – для многоугольника фиктивных сил .
Основной момент инерции:
Масштабный коэффициент прогиба:
Критическое число оборотов ротора:
Максимальный прогиб:
.
Максимальный изгибающий момент:
Опорные реакции:
.
II способ: аналитический (таблица 2)
Критическое число оборотов:
Максимальный прогиб:
Ошибка при расчетах
1) расхождение между результатами графоаналитического расчета и аналитического:
А) в определении :
Б) в определении
2) расхождение между результатами аналитического расчета и программного расчета на ПК:
А) в определении
Б) в определении
Вывод:
Коэффициент запаса получился очень большим. Для уменьшения металлоемкости ротора и габаритов турбины нужно уменьшить диаметр вала ротора до приемлемых значений коэффициента запаса.
№ участка
Исходные данные
Частные суммы сил
Длина участка в масштабе длин (a) , см
Граничные ординаты участка , см
Сумма граничных ординат участка , см
D4 – d4, см4
Поправка к отношению моментов инерции λ
Поправка E/E20=f(T)
Удвоенная площадь участка эпюры моментов
Частная сумма фиктивных нагрузок
Прогиб по чертежу
Квадрат прогиба по чертежу
Длина участка l, см
Наружный диаметр вала D, см
Диаметр расточки вала d, см
Вес участка G, кг
Температура T, 0С
Действительные ∑G, кг
В масштабе сил (b) ∑G, мм
В масштабе фиктивных сил (с)
1
8,5
19
8
15,5
50
15,5
1,5
1,7
1,51
1,51
126225
49,48
1,0
0,99
2,57
128,30
128,30
42,77
0,95
0,90
14,73
13,99
2
8,0
30
41,0
100
56,5
5,6
1,6
2,89
4,40
805904
7,75
1,0
0,97
7,04
56,25
184,55
61,52
1,66
2,76
68,06
112,98
3
8,5
42
88,6
100
145,1
14,5
1,7
4,25
7,14
3107600
2,01
1,0
0,97
12,14
25,15
209,70
69,90
2,20
4,84
194,92
428,82
4
10
54
174,9
150
320,0
32,0
2,0
5,66
9,91
8498960
0,73
1,0
0,95
19,82
15,23
224,93
74,98
2,68
7,18
468,73
1256,20
5
7,0
50
245,2
380
565,2
56,5
1,4
6,35
12,01
6245904
1,0
0,73
0,88
16,81
13,95
238,88
79,63
3,04
9,24
745,41
2266,04
6
5,0
50
74,7
380
639,9
64,0
1,0
6,73
13,08
1,0
0,88
13,08
14,86
253,74
84,58
3,26
10,63
243,52
793,88
7
5,5
50
163,1
360
803,0
80,3
1,1
7,04
13,77
0,75
0,90
15,15
12,62
266,36
88,79
3,40
11,56
554,54
1885,44
8
5,0
50
74,7
350
877,7
87,8
1,0
7,23
14,27
1,0
0,90
14,27
15,86
282,22
94,07
3,51
12,32
262,20
920,31
9
5,5
50
163,1
330
1040,8
104,1
1,1
7,32
14,55
0,75
0,91
16,01
13,19
295,41
98,47
3,57
12,74
582,27
2078,69
10
5,0
50
74,7
320
1115,5
111,5
1,0
7,31
14,63
1,0
0,91
14,63
16,08
311,49
103,83
3,81
12,96
268,92
968,11
11
5,5
50
163,1
310
1278,6
127,9
1,1
7,19
14,50
0,75
0,91
15,95
13,15
324,63
108,21
3,57
12,74
582,27
2078,69
12
5,0
50
74,7
300
1353,3
135,3
1,0
6,98
14,17
1,0
0,92
14,17
15,40
340,03
113,34
3,51
12,32
262,20
920,31
13
5,5
50
163,1
300
1516,4
151,6
1,1
6,64
13,62
0,75
0,92
14,98
12,21
352,25
117,42
3,41
11,63
556,17
1896,54
14
5,0
50
74,7
280
1591,1
159,1
1,0
6,23
12,87
1,0
0,93
12,87
13,84
366,09
122,03
3,27
10,69
244,27
798,76
15
5,5
50
163,1
280
1754,2
175,4
1,1
5,67
11,90
0,75
0,93
13,09
10,56
376,64
125,55
3,08
9,49
502,35
1547,23
16
5,0
50
74,7
260
1828,9
182,9
1,0
5,06
10,73
1,0
0,94
10,73
11,41
388,06
129,35
2,87
8,24
214,39
615,30
17
5,5
50
163,1
260
1992,0
199,2
1,1
4,30
9,36
0,75
0,94
10,30
8,21
396,27
132,09
2,63
6,92
428,95
1128,15
18
8,5
42
88,6
100
2080,6
208,1
1,7
2,90
7,20
3107600
2,01
1,0
0,97
12,24
25,36
421,64
140,55
2,28
5,20
202,01
460,58
19
8,0
30
41,0
100
2121,6
212,2
1,6
1,52
4,42
805904
7,75
1,0
0,97
7,07
56,50
478,14
159,38
1,74
3,03
71,34
124,13
20
8,5
19
15,5
50
2137,1
213,7
1,7
0
1,52
126225
49,48
1,0
0,99
2,58
129,15
607,29
202,43
1,04
1,08
16,12
16,76
∑=
6479,79
20304,98
Таблица 1: графоаналитический способ
№ участка
Исходные данные
D4 – d4, см4
Поправка к отношению моментов инерции λ
Поправка E/E20=f(T)
Расстояние от оси подшипника до границы участка х, см
Отношение
Функция
Изменение функции
Произведение
Длина участка l, см
Наружный диаметр вала D, см
Диаметр расточки вала d, см
Вес участка G, кг
Температура T, 0С
Погонный вес участка q=G/l, см
1
8,5
19
8
15,5
50
1,824
126225
49,48
1,0
0,99
8,5
0,065
0,00180
0,00180
0,003282
0,08996
2
8,0
30
41,0
100
5,125
805904
7,75
1,0
0,97
16,5
0,127
0,01310
0,01130
0,057913
0,09028
3
8,5
42
88,6
100
10,424
3107600
2,01
1,0
0,97
25,0
0,192
0,04332
0,03022
0,314999
0,06262
4
10
54
174,9
150
17,490
8498960
0,73
1,0
0,95
35,0
0,269
0,11100
0,06768
1,183723
0,05201
5
7,0
50
245,2
380
35,029
6245904
1,0
0,73
0,88
42,0
0,323
0,18020
0,06920
2,423977
0,05740
6
5,0
50
74,7
380
14,940
1,0
0,88
47,0
0,362
0,24060
0,06040
0,902376
0,06864
7
5,5
50
163,1
360
29,655
0,75
0,90
52,5
0,404
0,31400
0,07340
2,176644
0,06117
8
5,0
50
74,7
350
14,940
1,0
0,90
57,5
0,442
0,38500
0,07100
1,06074
0,07889
9
5,5
50
163,1
330
29,655
0,75
0,91
63,0
0,485
0,47000
0,08500
2,520636
0,07005
10
5,0
50
74,7
320
14,940
1,0
0,91
68,0
0,523
0,54600
0,07600
1,13544
0,08352
11
5,5
50
163,1
310
29,655
0,75
0,91
73,5
0,565
0,62800
0,08200
2,431673
0,06758
12
5,0
50
74,7
300
14,940
1,0
0,92
78,5
0,604
0,70120
0,07320
1,093608
0,07957
13
5,5
50
163,1
300
29,655
0,75
0,92
84,0
0,646
0,77260
0,07140
2,117335
0,05821
14
5,0
50
74,7
280
14,940
1,0
0,93
89,0
0,685
0,83100
0,05840
0,872496
0,06280
15
5,5
50
163,1
280
29,655
0,75
0,93
94,5
0,727
0,88448
0,05348
1,585925
0,04313
16
5,0
50
74,7
260
14,940
1,0
0,94
99,5
0,765
0,92340
0,03892
0,581465
0,04140
17
5,5
50
163,1
260
29,655
0,75
0,94
105,0
0,808
0,95668
0,03328
0,986903
0,02655
18
8,5
42
88,6
100
10,424
3107600
2,01
1,0
0,97
113,5
0,873
0,98690
0,03022
0,314999
0,06262
19
8,0
30
41,0
100
5,125
805904
7,75
1,0
0,97
121,5
0,935
0,99820
0,01130
0,057912
0,09028
20
8,5
19
15,5
50
1,824
126225
49,48
1,0
0,99
130,0
1,000
1,00000
0,00180
0,003282
0,08996
∑=
21,82533
1,33665
Таблица 2: аналитический способ
Нравится материал? Поддержи автора!
Ещё документы из категории промышленность, производство:
Чтобы скачать документ, порекомендуйте, пожалуйста, его своим друзьям в любой соц. сети.
После чего кнопка «СКАЧАТЬ» станет доступной!
Кнопочки находятся чуть ниже. Спасибо!
Кнопки:
Скачать документ