Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Турбомашины и турбоустановки

Диссертационная работа:

Жуков Сергей Викторович. Разработка и совершенствование методов балансировки гибких роторов турбомашин : Дис. ... канд. техн. наук : 05.04.12 : Екатеринбург, 2004 165 c. РГБ ОД, 61:05-5/1726

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ
7

  1. Теория балансировки. Методы балансировки по формам и коэффициентам влияния 7

  2. Балансировка валопроводов 23

  3. Балансировка на станках 32

  4. Балансировка на разгонно-балансировочных стендах. Ограничение количества плоскостей и скоростей балансировки 37

  5. Специфика конструкций современных роторов 41

  6. выводы и постановка задач исследования 44

2. ИССЛЕДОВАНИЕ АМПЛИТУДНО-ФАЗО-ЧАСТОТНЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК ОПОР ГИБКОГО РОТОРА
46

  1. Общие положения 46

  2. Динамические реакции опор ротора, вызываемые распределенным дисбалансом 48

  3. Динамические реакции опор ротора, вызываемые сосредоточенным дисбалансом 55

  4. Динамические реакции опор ротора, вызываемые совместным действием распределенного и сосредоточенного дисбалансов 71

  1. Анализ результатов исследования 74

  2. Выводы 76

3 РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ДИНАМИКИ ГИБКИХ РОТОРОВ
78

3.1 Уточнение методики балансировки гибкого ротора на критической

частоте вращения 78

з 3.2 Влияние направления вращения на сбалансированность гибкого

ротора 86

3.3. Выводы 108

4. РАЗРАБОТКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ МЕТОДИКИ
БАЛАНСИРОВКИ ГИБКИХ РОТОРОВ
110

Выводы 136

5. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ЗНАЧЕНИЙ КОМПЛЕКСНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ
КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЛИЯНИЯ
138

Выводы 149

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 151

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 153

Приложение 1 164

Введение к работе:

Наиболее важным критерием надежности эксплуатации турбоагрегатов является уровень их вибрации. Общеизвестно, что повышенная вибрация приводит к преждевременному износу и повреждениям отдельных элементов турбоагрегата, а в некоторых случаях - даже к серьёзным авариям. Все это увеличивает продолжительность капитальных ремонтов и численность ремонтного персонала, сокращает межремонтные периоды эксплуатации.

Одним из основных мероприятий, обеспечивающих высокую вибрационную надежность, является качественная балансировка роторов на турбостроительном предприятии. Введенная в начале 70-х годов в эксплуатацию на всех крупных турбостроительных заводах балансировочная техника позволила сделать, с технологической точки зрения, очень крупный шаг к повышению качества турбин, т. к. появилась возможность выполнять балансировку отдельных роторов, а в ряде случаев и частей валопровода, на рабочих частотах вращения.

Постоянное стремление к снижению размеров и веса, приходящихся на единицу мощности в современных турбоагрегатах, привело к тому, что рабочая частота вращения роторов современных машин превышает не только первую, но и вторую критические частоты вращения. Для таких роторов эффективность существующих методик балансировки резко снижается.

Растущая по мере увеличения мощностей сложность конструкций и, следовательно, сложность балансировок, иногда длительные простои при подобных технологических операциях - вот те причины, которые требуют не только сведения к минимуму, но и полного исключения выполнения ряда пробных пусков при балансировках.

В связи с вышеизложенным сохраняет свою актуальность задача о дальнейшем совершенствовании методик многоплоскостной балансировки гибких роторов и повышения их эффективности.

В настоящей диссертационной работе представлены результаты исследований и разработок, направленных на решение комплексной проблемы повышения вибрационной надежности турбин. В диссертации

представлены разработка методов и рекомендаций по вопросам балансировки гибких роторов во всем диапазоне частот вращения в условиях разгонно-балансировочных стендов (РБС), а также балансировки роторов в собственных опорах в условиях электростанций.

Цель работы заключается в разработке более совершенных методик балансировки как отдельных гибких роторов на РБС, так и валопроводов в собственных опорах, что позволит повысить качество балансировки широкой номенклатуры роторов и агрегатов в целом.

Научная новизна работы определяется тем, что впервые:

на основе моделирования симметричного ротора с распределенной массой подробно изучены амплитудно-фазочастотные характеристики (АФЧХ) реакций опор при различных видах неуравновешенности и выявлены принципиальные их отличия от АФЧХ прогиба ротора;

показано, что при определении реакций опор, вызываемых дискретными дисбалансами, особенно расположенными вблизи опор, путем разложения исходного дисбаланса в ряд по собственным формам изгиба необходимо учитывать гармоники высокого порядка, но даже в этом случае, как правило, не удается рассчитать реакции опор с достаточной точностью;

предложена методика, позволяющая снизить порядок разложения распределенной вдоль ротора неуравновешенности в ряд по собственным формам колебаний, путем разделения неуравновешенности на составляющие по формам, определяющим изгибные деформации вала в рабочем диапазоне частот вращения, и жесткую составляющую, приводимую к опорам и заменяющую все высшие формы неуравновешенности, не вызывающие существенных деформаций ротора в том же диапазоне частот вращения;

показано, что при двухплоскостной балансировке роторов на критических частотах или вблизи них с использованием плоскостей коррекции, расположенных в непосредственной близости от опор с последующим переносом грузов ближе к центру ротора (метод часто используемый, например, при балансировке роторов генераторов), необходимо учитывать фазовую поправку к углу установки грузов;

по результатам расчетно-экспериментального исследования показано, что в общем случае изменение направления вращения сбалансированного ротора приводит к его разбалансировке;

предложена и обоснована уточенная методика балансировки роторов турбин во всем диапазоне частот вращения, обеспечивающая оптимизацию процесса балансировки, выбора мест расположения плоскостей коррекции, распределения балансировочных грузов;

предложены новые критерии оптимизации балансировочного процесса, позволяющие минимизировать не только остаточные вибрации опор, но и массы корректирующих грузов;

предложена методика обобщения динамических коэффициентов влияния (ДКВ), позволяющая получить более обоснованные значения ДКВ для роторов или агрегатов одного типоразмера и, как результат этого, снизить количество пробных пусков при балансировках.

Достоверность и обоснованность результатов работы определяется:

большим количеством экспериментальных данных;

воспроизводимостью опытных данных;

использованием стандартной регистрирующей и анализирующей аппаратуры, имеющей сертификаты метрологической поверки;

хорошей согласованностью экспериментальных данных с результатами расчетов и с отдельными данными других авторов.

Практическая ценность работы заключается в том, что проведенные автором исследования, предложенные технологические решения, уточенные методики балансировки роторов турбин частично реализованы и могут быть использованы при решении научно-технических проблем комплексного повышения вибрационной надежности паровых и газовых турбин.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка используемой литературы.

Диссертационная работа выполнялась на кафедре «Турбины и двигатели» УГТУ-УПИ под руководством проф., д.т.н. Урьева Е.В., которому автор выражает свою искреннюю признательность.

Подобные работы
Недошивина Татьяна Анатольевна
Разработка и совершенствование методов уравновешивания гибких роторов турбин на балансировочных станках
Рябчиков Александр Юрьевич
Разработка и обоснование методов совершенствования рекуперативных теплообменных аппаратов турбоустановок
Васин Олег Евгеньевич
Разработка, апробация и реализация методов совершенствования газоперекачивающих агрегатов, эксплуатируемых в условиях многониточной газотранспортной системы
Львов Максим Миронович
Методика оценки качества балансировки гибких роторов турбомашин с помощью остаточных модальных дисбалансов
Соломонов Константин Николаевич
Совершенствование методов разработки технологических процессов и инструмента для штамповки тонкостенных оребренных поковок на основе графо-аналитического компьютерного моделирования
Акчурин Равиль Мухамедрасимович
Разработка метода совершенствования сложных информационных систем на основе многоуровневого структурного анализа
Козлов Сергей Владимирович
Разработка методов совершенствования технологии плавки чугуна в высокочастотных тигельных печах
Гусаков Сергей Валентинович
Разработка методов совершенствования процессов смесеобразования и сгорания в поршневых двигателях
Абрамов Сергей Николаевич
Совершенствование методов разработки нормативов расхода топлива на основе учета технологии движения на автобусных маршрутах
Афанасьев Владимир Петрович
Разработка и совершенствование методов расчета ледовых нагрузок на вертикальные сооружения шельфа от морских ледовых образований

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net