Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Насосное и компрессорное оборудование » Шляхин П.Н. Паровые турбины
 
djvu / html
 

210
Конструкции и расчет на прочность роторов и их деталей
гл. 13
/1=0
Фиг. 174. Положение центра тяжестей вала в зависимости от его числа оборотов.
Пусть центр тяжести вала 5 отстоит от его оси вращения на величину е. Чтобы не учитывать при вращении вала прогиб от собственного веса, вал расположим вертикально в опорах (фиг. 174, а).
Величина прогиба вращающегося вала у будет зависеть от центробежной силы небаланса, размеров, материала и расположения центра тяжести 5 относительно опор.
Центробежная сила, действующая на вал при его вращении (фиг. 174,6), определяется из уравнения:
C = m(v-\-e) , (228)
где ш - угловая скорость вращения вала в
1/сек.; m - масса вала в кг
Развиваемая валом центробежная сила от небаланса уравновешивается упругой силой вала, равной
Я = оу, (229)
где а - сила, вызывающая прогиб вала, равный 1 см.
Условие равновесия сил С и Р выражается уравнением:
т у -е - . (230)
Из уравнения (230) находим прогиб вала:
Из формулы (231) следует, что каждому значению и» соответствует вполне определенная
величина прогиба у, например, при - - 1,
у=ао. Угловая скорость вала при ягш2 = а называется критической скоростью и определяется из уравнения:
кр
98 Га
(232)
где
G
981
- 1
G - вес вала.
Так как кр =-3.f, то из формулы (232)
можно получить критическое число оборотов вала:
30 301/9 - чоп./
П Р= %=тК -о--300К о-
Таким образом, при критическом числе оборотов вала прогиб его теоретически стремится к бесконечности, что должно вызвать поломку вала. Чтобы обеспечить надежную работу вала, рабочее число оборотов его не должно совпадать с критическим. При отклонении п рабочего на 15- -20% от пкр, как показывает опыт эксплоатации, турбины уже работают достаточно удовлетворительно. Большинство заводов, однако, принимает п рабочее на 30% больше или меньше пяр.
Вал, у которого рабочее число оборотов лежит выше критического, называется гибким. Вал, имеющий рабочее число оборотов ниже критического, называется жестким. Роторы активных паровых турбин изготовляются с гибкими и жесткими роторами. При запуске турбины с гибким валом критическое число оборотов следует проходить быстро с тем, чтобы избежать чрезмерной вибрации и возможной поломки вала.
Характерной особенностью критического числа оборотов вала является то обстоятельство, что при критическом числе оборотов центр тяжести вала (точка S) проектируется на его искривленную ось (фиг. 174,в).
Теория и опыт показывают, что при п >пкр (фиг. 174,г) центр тяжести вала (точка , 5) располагается между пунктирной и искривленной осью вала.
В этом случае условие равновесия сил С и Р имеет вид:
т (у - е) ш2 - ау = О,
(234)

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 230 240


Процессы и аппараты химической технологии