Энергомашиностроение 82г
Метод уравновешивания вращающихся дискретно распределенных масс
Расчет тепловых схем паротурбинных установок
Об экономичности работы ступени центробежного нагнетателя
Коэффициент потерь в рабочем колесе при использовании ВРА
О влиянии сепарирующих устройств
Особенности гидравлических схем
Повышение усталостной прочности
Пути повышения стойкости
Свойства металла двухслойных трубопроводов ДУ 850 и 350
Влияние термомеханических режимов
Влияние режимов термической обработки
Усталостная прочность соединений
Дистанционное исследование металла
Анализ повреждаемости маслоохладителей
Диспетчеризация энергетического хозяйства
Производство и распределения энергоносителей
Проектирование и внедрение средств механизации
Стенд для коррозионных испытаний
Повышение экономичности тягодутьевых машин
Некоторые характеристики работы топок
ВДНХ «Работать эффективно и качественно»
Совещание руководителей экономических служб
Состояние и пути снижения металлоемкости
Устройство для измерения полей температур
Повышение эффективности охлаждения
Экспериментальное исследование виброактивности
Колебаний вала при возникновении автоколебаний
Испытания сотовых уплотнений в воздушной среде
Расчет нестационарных термоупругих напряжений
Влияние тепловой нагрузки
Исследование влияния размеров промежуточных перегородок
О численном расчете гидромеханического клапана
Влияние ребер на жесткость конструкции
Состояние поверхностного слоя стали 06Х12НЗД
Испытание антифрикционных свойств сплавов
Деформация керамических стержней
Расчетный метод определения применимости материалов
Новые оценочные показатели
Социалистическое соревнование
Новое оборудование для изготовления мембранных змеевиков
Автоматизация фото-обработки рентгенограмм
Проблемы коррозионного растрескивания
Сварка трубопроводов из аустенитной нержавеющей стали
Рекомендации по контролю и устранению МКР
На ВДНХ «Новаторы СЭВ81»
Внедрение резьбонарезных головок
Сталь марки ЭП842
Строительство тепловых электрических станций
Устройство для отбраковки и транспортировки шаровых тел
Котел-утилизатор КН-80/40
Основные направления работы отрасли по экономии материальных ресурсов
Применение в конструкциях машин широкополочных балок
Реактивные усилия и расходы при критическом истечении вскипающей воды
Влияние промперегрева на роль ЦВД
Экспериментальная проверка расчета линзовых компенсаторов
Исследование диффузора центробежного двустороннего вентилятора
К расчету опорных подшипников горизонтальных гидротурбин
Использование силицированного графита
Линии изготовления точно-литых деталей
Свойства перлитной стали 15Х1М1ФШ
Исследование газовой атмосферы нагревательной печи
Определение допусков на метрологические характеристики контрольных отражателей
Повышение защитных свойств стекло-эмалей
Исследование плотности разъемных и сварных соединений
Испытания изделий на герметичность
Исследования гелиевой плотности фланцевых соединений
Турбостроители соревнуются за экономию топливно-энергетических и материальных ресурсов
Применение ГТЭ-150 в энергетике
Введение в эксплуатацию гидротурбин диагонального типа
Комплект измерительной системы частоты вращения ротора турбины
Преобразователь частоты ДУС-1
Леонид Александрович Шубенко-Шубин
Особенности освоения микропроцессорных средств в энергомашиностроении
Крупнейшие гидромашины насосотурбинных агрегатов зарубежных ГАЭС
Насосо-турбинный гидроагрегат ГАЭС Горнберг
Конструкция многоступенчатого лабиринтного кольцевого уплотнения
Научно-техническое творчество молодежи
Изобретательство и рационализация — резерв экономии
Изменение технологического процесса обработки ковочных и обрезных штампов
Использование показателя патентной защиты
Оценка технического уровня и качества нового изделия
Особенности и порядок расчета патентно-правового показателя
Пути экономии электроэнергии при сварке на Атоммаше
Потребление электроэнергии при сварке отдельных узлов первых корпусов
Внедрения техники ИК-электро-нагрева
Пора технической зрелости
Математическая модель и алгоритмы решения программного комплекса
Разработка и исследование трансзвуковой компрессорной ступени
Интенсификация теплообмена в трубе переменного сечения
Влияние водно-химических факторов на повышение надежности ПВД
Зависимость кинетики распада молекул
Совершенствование водно-химического режима энергоблоков
Снижение средней скорости воды в трубной системе ПВД
Состояние и перспективы производства мембранных поверхностей нагрева котлов
Технологичность конструкций роторов с верховой посадкой лопаток
Предложения по совершенствованию технологии облопачивания ЦКР с ВПЛ
Интенсификация режимов предварительной термической обработки поковок
Технология восстановления и упрочнения штоков и шпинделей арматуры
Оценка работоспособности соединений стали 08Х18НЮТ, паянных припоем ПЖК-1000
Пульсации температур в приводах СУЗ
Результаты натурных испытаний гидротурбины ГЭС Мактаквак
Определение расхода с помощью аппарата Гибсона
Комплексная автоматизация испытаний приводов СУЗ в условиях серийного производства
Испытания приводов СУЗ в сборе
Испарители мгновенного вскипания к энергоблокам 500 и 800 МВт
О погрешностях измерения рулетками
Новые термокарандаши для контроля температуры при нагреве стальных изделий
Консервация газотурбинной установки ГТН-6 в виде моноблока
Сжигание топлив в кипящем слое
Эксплуатационные испытания котла
Эффективность сжигания топлива в кипящем слое
Дмитрий Гаврилович Кузнецов
В семье единой
Из опыта патентно-лицензионной работы
Изобретательская и патентно-лицензионная работа в ВПТИэнергомаше

Колебаний вала при возникновении автоколебаний

Типичная осциллограмма колебаний вала при возникновении автоколебаний представлена на рис. 2. Она состоит из трех характерных участков, а — ангармонических колебаний с основной частотой, равной частоте вращения, вызванных неуравновешенностью ротора; б — переходной зоны апериодических колебаний; в — зоны асинхронных автоколебаний с частотой, близкой к собственной частоте системы ротор — уплотнение. Процесс возникновения автоколебаний сопровождался повышением уровня звука с характерным тоном, нагревом и некоторым снижением давления уплотняемой среды.
Результаты обработки осциллограмм представлены в виде амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) А=А (V) и А,=А,(у), где А=А/д — амплитуда колебаний, отнесенная к радиальному зазору; >.= 0)р/(0кр — безразмерная частота колебаний вала; \>=0>/<0кр — безразмерная частота вращения вала, отнесенная к собственной частоте вала. Величину определяли тремя способами: расчетным, методом ударного возбуждения вала и экспериментального нахождения критической частоты вращающегося «голого» вала, т. е. вала в опорах без уплотнений. Расхождения не превышали 5 % от среднего значения <0кр=643 с-1.
Вначале исследовали щелевые уплотнения. В случае уплотнения воздушной среды не обнаружено влияния их на динамику ротора: АЧХ совпала с таковой для «голого» вала. Это объясняется малой вязкостью и плотностью среды. При испытаниях на масле переход через частоту вращения, равную, не сопровождался изменением амплитуды колебаний ротора из-за большой демпфирующей способности масляного слоя в щели. При дальнейшем повышении частоты вращения во всем диапазоне режимов по давлению ротор с уплотнениями вариантов 1 и 2 (см. рис. 1) работал устойчиво. Лишь при ю>3а наблюдались зоны зарождения автоколебаний с амплитудой (А^0,4), вдвое превышающей исходную величину (технологическое биение). Развитые автоколебания в зоне за удвоенной критической частотой вращения обнаружены только в случае варианта 3 — уплотнения с наименьшей демпфирующей способностью и только при перепадах давления Ар0,6 Мпа.
Частота вращения, при которой наступают автоколебания, во всех опытах была близка к удвоенной собственной частоте системы, что находится в соответствии с известным теоретическим положением о потере устойчивости ротора [1]. По мере роста перепада давления начало области неустойчивых режимов сдвигалось в сторону больших частот вращения, причем амплитуды автоколебаний становились соизмеримыми с зазором, а частота плавно нарастала в интервале.
Связь между частотой вращения, соответствующей началу автоколебаний со* и уплотняемым перепадом, обнаруживает линейную зависимость.
По экспериментально определенным собственным частотам 0)*р системы ротор — уплотнение и известной величине вала массой т были определены коэффициенты жесткости уплотнения
где а — коэффициент, учитывающий потери на входе и по длине щели. Экспериментальная зависимость параметра у=о от коэффициента жесткости ку также близка к линейной.
Особо интересны результаты опытов с лабиринтными уплотнениями. При уплотнении воздушной среды их жесткостью можно пренебречь. Испытания со средой высокой плотности — маслом — выявили возникновение зон асинхронных колебаний ротора недопустимо большой амплитуды в закритической области во всем диапазоне давлений. При переходе через скорость, соответствующую, резонансных режимов в системе не обнаружено.
Для уплотнений с малым зазором (варианты 1 и 2) характерны две зоны автоколебаний. Первая зона проявлялась в диапазоне 1-ь2 с частотой прецессии, равной, вторая зона имела место при у>2 с частотой, равной или несколько превышающей первую критическую скорость. Амплитуды колебаний ротора в первой зоне на 20 ... 50 % ниже, чем во второй, где их величины соизмеримы с зазором. В первой зоне колебаний наблюдалась прямая прецессия, а во второй — обратная, что, по-видимому, связано с сухим трением в уплотнении при амплитудах, равных зазору.
С ростом уплотняемого перепада наблюдалось расширение первой зоны, возрастание амплитуды колебаний в ней и смещение обеих зон в сторону больших частот вращения. С уменьшением жесткости слоя за счет срезания част и гребней, а также увеличения радиального зазора интенсивность колебаний в первой зоне резко падала, у варианта 3 первая зона отсутствовала вовсе, зато вторая зона возникала существенно раньше, особенно при больших перепадах давления (см. рис. 4, б).
На рис. 5 приведены совмещенные зависимости положения и протяженности зон автоколебаний по частоте вращения вала от условного относительного коэффициента жесткости к — "7Г~ где I — длина нарезки уплотнения.
Неучтенные и случайные факторы повлияли на обобщенные данные, тем не менее результаты этой серии опытов подтвердили высокую виброактивность лабиринтных уплотнений, следствием чего является широкий диапазон опасных режимов работы ротора в закритической области. Причина возбуждения асинхронных колебаний — эффект прецессии в потоке рабочей среды, за счет энергии которого поддерживается колебательный процесс.
Разновидностью лабиринтных уплотнений являются так называемые сотовые уплотнения, которые первоначально применяли как радиальные уплотнения проточной части авиационных газовых турбин. В последнее время их широко применяют в концевых и наддуммисных уплотнениях центробежных компрессоров среднего и высокого давления.
Преимуществом таких уплотнений является высокая прочность и надежность при некотором увеличении степени герметичности. Сведений об их виброактивности нет. Однако опыт успешного применения сотовых конструкций для демпфирования механических колебаний в авиастроении позволяет предположить возможность использования этих конструкций для гашения гидродинамических возбуждений в щелевых потоках. Это было проверено в условиях эксперимента.



 
Яндекс.Метрика