ЗНИЖЕННЯ НАПРУГИ НА ЗУБЦЯХ ХВОСТОВОГО З’ЄДНАННЯ ЛОПАТКИ ПАРОВОЇ ТУРБІНИ ЧЕРЕЗ ЗМІНУ ФОРМИ ОПОРНИХ ПЛОЩИН
DOI:
https://doi.org/10.15407/scine22.01.024Ключові слова:
парова турбіна, хвостове з’єднання, напружено-деформований стан, технологічний зазорАнотація
Вступ. Хвостові з’єднання ялинкового типу довгих лопаток парових турбін, які є багатоопорними конструкціями, працюють у складних напружених умовах, що характеризуються нерівномірним розподілом загальних і місцевих напружень. Вирішення проблеми покращення геометрії хвостового з’єднання довгих робочих лопаток дозволяє збільшити запас міцності та термін служби цього відповідального елемента.
Проблематика. Наразі рівномірність розподілу напружень по опорних зубцях хвостового з’єднання
порушується вимушеним виконанням технологічного зазору у 0,02 мм, що ліквідує контакт по частині зубців, утворюючи нерівномірний розподіл навантаження в цьому вузлі.
Мета. Розробка оригінальної конструкції, де за рахунок спеціальної форми опорної поверхні зубців, що
забезпечує компенсацію технологічних зазорів, можна підвищити рівномірність розподілу напруг у багатоопорних хвостових з’єднаннях ялинкового типу.
Матеріали й методи. Використано методи моделювання енергетичного обладнання з використанням методів кінцевих елементів. Розглянутий алгоритм розрахунку став базою для методики конструювання високонапружених багатоопорних кріплень у потужних парових турбінах.
Результати. Розроблено оригінальну конструкцію, де за рахунок спеціальної форми опорної поверхні зубців, що забезпечує компенсацію технологічних зазорів, збільшується рівномірність розподілу напруг у
багатоопорних хвостових з’єднаннях робочих лопаток потужних парових турбін. Значно зменшено навантаження на верхніх зубцях, яке перенесено на нижні зубці, що раніше не були достатньо задіяні.
Висновки. Запропоновано оригінальний підхід до вирішення задачі зменшення напруги у хвостових
з’єднаннях ялинкового типу потужних парових турбін за рахунок використання спеціальної (циліндричної) форми опорних поверхонь зубців, що забезпечує компенсацію технологічних зазорів. Така конструкція сприяє більш рівномірному розподілу навантажень по зубцях, збільшуючи ресурс та характеристики міцностні всієї конструкції.
Завантаження
Посилання
Kostrikin V. O., Sukhinin, V. P., Shubenko, O. L. (2006). Design and strength calculations of steam turbine elements. Kharkiv [in Ukrainian].
Sukhinin, V. P. (2005). Calculation of load and deformation characteristics of fir-tree tail connections of working blades of steam turbines. Problems of mechanical engineering, 8 (1), 38—46.
Subotin, V. G., Levchenko E. V., Shvetsov V. L., Shubenko, O. L., Tarelin, O. A., Subbotovich V. P. (2009). Cons truction of steam turbines of a new generation with a power of 325 MW. Kharkiv [in Russian].
Shubenko-Shubin, L. A., Gerner, D. M., Zeldes, N. Ya., Ingultsov, V. L., Kogan, V. Z., Pokrasa, M. I., … Shneidman, A. E. (1962). Strength of steam turbine elements. Moscow—Kyiv [in Russian].
Boiarshynov, A. Yu. (2014). Improving the geometry and increasing the reliability of the herringbone tail joints of long blades of steam turbines. Problems of mechanical engineering, 1(17), 42—47. Kharkiv [in Russian].
Patent 54905 Ukraine. IPC (2009), F01D 5/28. Contact vuzol of the yalinka tail connection of the working blade with the rotor disk. O. L. Shubenko, V. P. Sukhinin, T. N. Fursova, O. Yu. Boiarshynov.
Rud, Yu. S. (2006). Fundamentals of machine design: A handbook for students of engineering and technical specialties of general initial knowledge. Krivyi Rih [in Russian].
Strength, stability, vibrations (Ed. Birger I. A., Panovko Ya. G.) (1968). Moscow [in Russian].
Patent 58421 Ukraine. IPC (2011) F01D 5/00 (2011.04). Tail connection of high-containment turbine blades. V. P. Sukhinin, T. N. Fursova, O. Yu. Boiarshynov.
Chernousenko, O. Yu., Butovsky, L. S., Granovska, O. O., Nikulenkova, T. V. (2014). Methodological instructions to the completion of laboratory work for students of heat and power specialties “Design of the main elements of steam turbines TES and AES”. Kyiv [in Ukrainian].
Suhinin, V. P., Fursova, T. N. (2009). To calculate the stress state of the tail joints of the working blades of steam turbines. Bulletin of NTU “Kharkiv Polytechnic Institute” Ser.: “Energy and heat engineering processes and equipment”, 3, 86—91.
Fursova, T. N. (2014). Stress-strain mill of mushroom-shaped tail joints of working blades of steam turbines. Eastern-European Journal of Advanced Technologies, 7(67), 44—47. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.20070
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Положення про авторські права Автори, які публікуються у журналі «Наука та інновації», погоджуються на такі умови: Автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації. Автори можуть вступати в окремі, додаткові договірні угоди для не ексклюзивного розповсюдження надрукованої у журналі «Наука та інновації» версії своєї роботи (статті) (наприклад, розмістити її в інституційному сховищі або опублікувати в своїй книзі), із підтвердженням її первинної публікації у журналі «Наука та інновації». Авторам дозволено розміщувати свою роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їх веб-сайті).
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
