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, 0 С | 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 | ||||||||||||||||||