Исследование динамической прочности рабочих лопаток турбины

Из диаграммы, построенной по результатам лабораторных испытаний, следует, что в зоне рабочих оборотов находятся резонансы основного тона при кратностях/с, равных 5, 9, 10, 21, н резонансы с частотами лг (где п — число оборотов; г—число лопаток). Тензометрические испытания лопаток натурных машин подтвердили эти выводы. На диаграммах (рис. 4, 5) каждый прямоугольник ограничивает точки, соответствующие напряжениям при каком-то одном резонансе. Число точек внутри прямоугольника равно количеству обследованных лопаток; указаны величины динамических частот н кратностей резонансов. Во всем диапазоне рабочих и проходных оборотов обнаружены только резонансные колебания, вызванные общей неравномерностью газового потока и неравномерностью за сопловыми лопатками. Других видов колебаний не замечено. В лопатках I и II ступеней высокочастотные резонансы при /Д=Л2 оказались значительно интенсивнее, чем резонансы при /д=кп. В обеих ступенях наибольшие напряжения развились при шестой по счету собственной частоте рабочей лопатки и достигали 100—140 МПа (1 кг/мм®=9,8 МПа).
Во время работы установки в режиме холостого хода эти напряжения малы. Максимальные амплитуды развиваются при взятии половинной нагрузки и сохраняются примерно на одном уровне при дальнейшем увеличении нагрузки до максимальной, из зоны рабочих оборотов наиболее интенсивного резонанса с /д=4500 Гц, вследствие чего уровень напряжений снизился до 40 МПа. Подрезка кромки рабочих лопаток II ступени не привела к выходу опасного резонанса из зоны рабочих оборотов. Однако уровень напряжений снизился вследствие более равномерного распределения напряжений по перу, о чем свидетельствует безаварийная работа многих агрегатов данного типа, где указанное мероприятие выполнено.
Во всех вновь выпускаемых агрегатах число направляющих лопаток II ступени турбины изменено до 2=30, что вывело за верхнюю границу рабочих оборотов два высокочастотных резонанса (рис. 3). В зоне рабочих оборотов практически не осталось сколько-нибудь значительных динамических напряжений. Только на проходных оборотах зафиксирован резонанс 2-крутильной формы колебаний при частоте 2000 Гц и амплитуде 80 МПа, возбуждаемый кромочными следами направляющих лопаток. Снижение напряжений при этом резонансе достигнуто за счет увеличения осевого зазора между направляющими и рабочими лопатками. Увеличение относительного осевого зазора А1Ь (где Ь — хорда) от 0,25 до 0,38 привело к уменьшению напряжений в 2—3 раза, что согласуется с расчетом. Амплитуды напряжений при резонансах основного тона изменились при этом незначительно. Подрезка выходных кромок и увеличение осевого зазора не привели к заметному снижению КПД машин.
Таким образом, в результате комплекса тензометрических натурных и лабораторных испытаний удалось существенно снизить уровень динамических напряжений в рабочих лопатках турбины исследуемого типа ГТУ. Разработанные мероприятия реализованы в большой серии турбоагрегатов, установленных на компрессорных станциях магистральных газопроводов страны.

Взаимоотношения науки и производства в рамках народнохозяйственного комплекса

Взаимоотношения науки и производства в рамках народнохозяйственного комплекса характеризуются как специфическими формами обмена деятельностью, так и особым способом участия науки в образовании и распределении части совокупного     общественного продукта, создаваемого в отрасли. Наука сама по себе создает лишь потенциальные условия для расширенного воспроизводства общественного продукта и экономии рабочего времени. Поэтому хозрасчетный результат использования науки объективно можно оценить лишь при комплексном подходе к оценке эффективности всей цепи «наука — техника — производство», выраженной в приросте конечного продукта энергомашиностроения, либо в повышении качества энерго-оборудования и снижения себестоимости его производства. Следовательно, учет ожидаемого экономического эффекта, формируемого различными элементами этой цепи: институтами, проектными и конструкторскими организациями, предприятиями, должен стать базой пофакторного планирования конкретного снижения текущих издержек производства и эксплуатации энерго-оборудования и найти отражение в планах снижения себестоимости эксплуатации машин так же и у потребителя. Прямой учет хозрасчетного эффекта использования новой техники осуществляется в соответствии с планами 1979 г. на конкретных предприятиях, где предусмотрено внедрение этой техники.
Таким образом, обеспечивается непрерывное планирование экономического эффекта технического прогресса от стадии разработки новой техники до ее внедрения. Повышение уровня планирования и концентрация сил и средств на главных направлениях научно-технического прогресса во многом зависят от прогнозов развития энергомашиностроения на длительную перспективу. Эти прогнозы являются базой выбора наиболее перспективных направлений технического прогресса, которые в дальнейшем найдут реализацию в плановой практике отрасли через головные институты.
В новых условиях планирования допускается сквозное непрерывное финансирование соисполнителей головными институтами и предприятиями на всех этапах разработок. Это обеспечивает их стабильные экономические взаимоотношения в процессе выполнения темы. Техническая политика обеспечивается экономическим механизмом. Размеры стимулирования определяются в соответствии с долевым участием соисполнителя в достигнутом общем эффекте. Это поставило взаимоотношения головных институтов и их соисполнителей на хозрасчетную основу, объединив их интересы на основе достижения общего эффекта и сокращении сроков проведения работы в целом.
Финансирование научно-исследовательских, проектно-конструкторских и технологических работ осуществляется за счет средств единого фонда развития науки и техники (ЕФРНТ) и средствами заказчиков в соответствии с хозяйственным договором с другими министерствами и ведомствами. Расширенное использование уже известных в стране машин и технологических процессов, а также финансирование работ по совершенствованию производства выпускаемой продукции осуществляется за счет средств объединений и предприятий, которые отчисляются по хоздоговорам из фондов развития производства, себестоимости, ссуд банка, капитальных вложений других источников. Целесообразно усилить хоздоговорные отношения разработчиков и министерств-потребителей новой техники, связанные с ее освоением, обеспечив полное финансирование технической подготовки новых Машин за счет средств заказчика. Рекомендуется 'распределять затраты на техническую подготовку производства и повышенные издержки первых серий на весь объем заказа. В этом случае цена одного изделия будет зависеть от числа заказанных министерству машин. Чем больше объем заказа, тем меньшую часть себестоимости единицы нового изделия будут составлять затраты на освоение. Поэтому прямые хозрасчетные связи с заказчиком при освоении новых машин являются взаимовыгодными, расширяют возможности использования отраслью единого фонда развития науки и техники для решения только принципиально новых направлений.
В условиях полного хозяйственного расчета материальная база расширенного воспроизводства в отрасли поставлена в прямую зависимость от результатов хозяйственной деятельности предприятий. Реализация дополнительных объемов изделий повышенного качества увеличивает общую массу прибыли, которая служит основой для образования единого фонда развития науки и техники. ЕФРНТ в новых условиях планирования создается для концентрации сил и средств научно-исследовательских институтов и технических служб заводов на актуальных направлениях перспективной технической подготовки расширенного воспроизводства. Ранее, когда в отрасли существовали два независимых фонда — научно-исследовательских работ и новой техники, тематика институтов развивалась в ряде случаев независимо от сдерживающих технический прогресс проблем материального производства в отрасли.
В новой системе планирования существует хозрасчетная экономическая зависимость размеров ЕФРНТ от стоимости реализуемой продукции, становится более предметной связь развития технического прогресса с масштабами производства в отрасли. Народнохозяйственный экономический эффект становится фондообразующим показателем. Поэтому возникает объективная необходимость связи экономического эффекта с конкретными размерами снижения себестоимости и получения надбавок за продукцию повышенного качества. Экономический эффект гарантируется разработчиком, а финансирование работ — заказчиком. Продукцией отраслевых научно-исследовательских институтов в конечном итоге является новая техника, являющаяся материальным воплощением результатов законченных научно-исследовательских работ. При новом порядке планирования основа хозрасчетных отношений — стимулирование и образование фондов — находится в прямой зависимости от хозяйственной деятельности предприятия, которое часть своей дополнительной прибыли, полученной в результате технического прогресса, передает в распоряжение института, разработавшего новую технику.
Экономический механизм новой системы увязывает гарантированный эффект с размером дополнительной прибыли через систему нормативов, определяемых шкалой отчислений в фонд экономического стимулирования (ФЭС) от экономического эффекта, полученного в результате внедрения законченных научно-исследовательских работ на предприятиях. Годовая прибыль предприятия образуется в результате реализации товарной продукции и распределяется в установленном порядке по фондам завода за вычетом отчислений в бюджет на покрытие финансовых операций н обязательств предприятия.