Контрольная работа Расчет двухопорного ротора на критическое число оборотов

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 23.11.2024

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
№ участка	Длина участка l, см	Наружный диаметр вала D, см	Диаметр расточки вала d, см	Вес участка G, кг	Температура T, ⁰С	Действительные ∑G, кг	В масштабе сил (b) ∑G, мм	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)				В масштабе фиктивных сил (с)	Прогиб по чертежу	Квадрат прогиба по чертежу
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	320,0	32,0	2,0	5,66	9,91	8498960	0,73	1,0	0,95	19,82	15,23	224,93	74,98	2,68	7,18	468,73	1256,20
5	7,0	50		245,2	380	565,2	56,5	1,4	6,35	12,01	6245904	1,0	0,73	0,88	16,81	13,95	238,88	79,63	3,04	9,24	745,41	2266,04
6	5,0	50		74,7	380	639,9	64,0	1,0	6,73	13,08			1,0	0,88	13,08	14,86	253,74	84,58	3,26	10,63	243,52	793,88
7	5,5	50		163,1	360	803,0	80,3	1,1	7,04	13,77			0,75	0,90	15,15	12,62	266,36	88,79	3,40	11,56	554,54	1885,44
8	5,0	50		74,7	350	877,7	87,8	1,0	7,23	14,27			1,0	0,90	14,27	15,86	282,22	94,07	3,51	12,32	262,20	920,31
9	5,5	50		163,1	330	1040,8	104,1	1,1	7,32	14,55			0,75	0,91	16,01	13,19	295,41	98,47	3,57	12,74	582,27	2078,69
10	5,0	50		74,7	320	1115,5	111,5	1,0	7,31	14,63			1,0	0,91	14,63	16,08	311,49	103,83	3,81	12,96	268,92	968,11
11	5,5	50		163,1	310	1278,6	127,9	1,1	7,19	14,50			0,75	0,91	15,95	13,15	324,63	108,21	3,57	12,74	582,27	2078,69
12	5,0	50		74,7	300	1353,3	135,3	1,0	6,98	14,17			1,0	0,92	14,17	15,40	340,03	113,34	3,51	12,32	262,20	920,31
13	5,5	50		163,1	300	1516,4	151,6	1,1	6,64	13,62			0,75	0,92	14,98	12,21	352,25	117,42	3,41	11,63	556,17	1896,54
14	5,0	50		74,7	280	1591,1	159,1	1,0	6,23	12,87			1,0	0,93	12,87	13,84	366,09	122,03	3,27	10,69	244,27	798,76
15	5,5	50		163,1	280	1754,2	175,4	1,1	5,67	11,90			0,75	0,93	13,09	10,56	376,64	125,55	3,08	9,49	502,35	1547,23
16	5,0	50		74,7	260	1828,9	182,9	1,0	5,06	10,73			1,0	0,94	10,73	11,41	388,06	129,35	2,87	8,24	214,39	615,30
17	5,5	50		163,1	260	1992,0	199,2	1,1	4,30	9,36			0,75	0,94	10,30	8,21	396,27	132,09	2,63	6,92	428,95	1128,15
18	8,5	42		88,6	100	2080,6	208,1	1,7	2,90	7,20	3107600	2,01	1,0	0,97	12,24	25,36	421,64	140,55	2,28	5,20	202,01	460,58
19	8,0	30		41,0	100	2121,6	212,2	1,6	1,52	4,42	805904	7,75	1,0	0,97	7,07	56,50	478,14	159,38	1,74	3,03	71,34	124,13
20	8,5	19		15,5	50	2137,1	213,7	1,7	0	1,52	126225	49,48	1,0	0,99	2,58	129,15	607,29	202,43	1,04	1,08	16,12	16,76
∑=																					6479,79	20304,98

Таблица 1: графоаналитический способ

№ участка	Исходные данные						D⁴ – d⁴, см⁴		Поправка к отношению моментов инерции λ	Поправка E/E₂₀=f(T)	Расстояние от оси подшипника до границы участка х, см	Отношение	Функция	Изменение функции	Произведение
№ участка	Длина участка l, см	Наружный диаметр вала D, см	Диаметр расточки вала d, см	Вес участка G, кг	Температура T, ⁰С	Погонный вес участка q=G/l, см	D⁴ – d⁴, см⁴		Поправка к отношению моментов инерции λ	Поправка E/E₂₀=f(T)	Расстояние от оси подшипника до границы участка х, см	Отношение	Функция	Изменение функции	Произведение
1	8,5	19	8	15,5	50	1,824	126225	49,48	1,0	0,99	8,5	0,065	0,00180	0,00180	0,003282	0,08996
2	8,0	30		41,0	100	5,125	805904	7,75	1,0	0,97	16,5	0,127	0,01310	0,01130	0,057913	0,09028
3	8,5	42		88,6	100	10,424	3107600	2,01	1,0	0,97	25,0	0,192	0,04332	0,03022	0,314999	0,06262
4	10	54		174,9	150	17,490	8498960	0,73	1,0	0,95	35,0	0,269	0,11100	0,06768	1,183723	0,05201
5	7,0	50		245,2	380	35,029	6245904	1,0	0,73	0,88	42,0	0,323	0,18020	0,06920	2,423977	0,05740
6	5,0	50		74,7	380	14,940			1,0	0,88	47,0	0,362	0,24060	0,06040	0,902376	0,06864
7	5,5	50		163,1	360	29,655			0,75	0,90	52,5	0,404	0,31400	0,07340	2,176644	0,06117
8	5,0	50		74,7	350	14,940			1,0	0,90	57,5	0,442	0,38500	0,07100	1,06074	0,07889
9	5,5	50		163,1	330	29,655			0,75	0,91	63,0	0,485	0,47000	0,08500	2,520636	0,07005
10	5,0	50		74,7	320	14,940			1,0	0,91	68,0	0,523	0,54600	0,07600	1,13544	0,08352
11	5,5	50		163,1	310	29,655			0,75	0,91	73,5	0,565	0,62800	0,08200	2,431673	0,06758
12	5,0	50		74,7	300	14,940			1,0	0,92	78,5	0,604	0,70120	0,07320	1,093608	0,07957
13	5,5	50		163,1	300	29,655			0,75	0,92	84,0	0,646	0,77260	0,07140	2,117335	0,05821
14	5,0	50		74,7	280	14,940			1,0	0,93	89,0	0,685	0,83100	0,05840	0,872496	0,06280
15	5,5	50		163,1	280	29,655			0,75	0,93	94,5	0,727	0,88448	0,05348	1,585925	0,04313
16	5,0	50		74,7	260	14,940			1,0	0,94	99,5	0,765	0,92340	0,03892	0,581465	0,04140
17	5,5	50		163,1	260	29,655			0,75	0,94	105,0	0,808	0,95668	0,03328	0,986903	0,02655
18	8,5	42		88,6	100	10,424	3107600	2,01	1,0	0,97	113,5	0,873	0,98690	0,03022	0,314999	0,06262
19	8,0	30		41,0	100	5,125	805904	7,75	1,0	0,97	121,5	0,935	0,99820	0,01130	0,057912	0,09028
20	8,5	19		15,5	50	1,824	126225	49,48	1,0	0,99	130,0	1,000	1,00000	0,00180	0,003282	0,08996
∑=															21,82533	1,33665

Таблица 2: аналитический способ

Bukvasha