Расчет критической частоты вращения вала
При проектировании паровой турбины необходимо определить критическую частоту вращения вала и сравнить ее с рабочей частотой вращения. Работа турбины на критической частоте вращения или близких к ней частотах недопустима, так как при этом наблюдается резкое усиление вибрации турбины, возможны задевания деталей ротора за статорные элементы, выход из строя подшипников, уплотнений и даже разрушение вала. Данный расчет критической частоты вращения вала произведен по методу инженера В.В. Звягинцева. Для многоступенчатого ротора с дисками на двух опорах им рекомендована следующая формула:
где d - максимальный диаметр вала, мм; l - расстояние между опорами, м; G – вес ротора, Н. Вес ротора определяется по известной формуле: G = ρ∙V∙g,
где ρ; – плотность материала ротора, кг / м3; V – объём ротора, м3; g – ускорение свободного падения, м / с 2. С помощью пакета AutoCAD определяем объём ротора (Приложение 1):
V = 0,837 м3.
Принимаем материал, из которого изготовлен ротор: сталь 34ХМ. Определяем плотность данного материала:
ρ; = 7820 кг / м3;
Определяем вес ротора:
G = 7820∙0,837∙9,81= 64207,03 H. Первая критическая частота вращения ротора:
Поскольку рабочая частота вращения ниже критической, вал – жёсткий. Для жёстких валов требуется сопоставить рабочую частоту вращения с первой критической частотой. Обычно требуется, чтобы: Имеем: 1,25∙3000 = 3750 < 5621,14
|
,
.
