Проект гидротурбины РО 115-810-В-500

Перечень чертежей:

1. Сборочный чертеж сдвоенного сервомотора диаметром 600 мм А1 с разрезом А и габаритными размерами.
2. Продольный разрез гидротурбины Р0115-В-500 А1.
3. Рычаг в сборе
4. Чертеж серьги в сборе с обозначением позиций:

Контргайка

Палец

Вилка

Стяжка

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 41 странице, где ведется разработка радиально-осевой гидротурбины РО 115-810-В-500.

         Приведено общее описание гидроагрегата. Гидротурбина состоит из: подводящей камеры, статора, направляющего аппарата, рабочего колеса, крышки, камеры рабочего колеса, отсасывающей трубы, вала и подшипников.  Турбина оборудована механизмом для регулировки частоты вращения ротора агрегата, для удобства эксплуатации, для защиты от разгона и гидравлического удара. 

         Описаны элементы гидротурбины. Проточную часть делят на три основных элемента:

• Подвод к рабочему колесу;
• Область рабочего колеса, включающего лопастную систему;
• Отвод потока от колеса.

         Показан рисунок спиральной камеры. Данная камера имеет минимальные габариты, позволяет разместить значительную часть гидротурбинного оборудования в защищенном от воды месте и обеспечивает осесимметричный подвод потока и необходимую его закрутку. Такой подвод исключает неустойчивые режимы работы и обеспечивает высокую эффективность рабочего процесса.

         Статор является несущим элементом, который передает нагрузки от массы ротора генератора на фундамент. Он служит базой для установки деталей направляющей камеры.

         Направляющий аппарат – для подвода потока к рабочему колесу и регулировки расхода воды через турбину. В данной работе использован аппарат цилиндрического типа, оси направляющих лопаток которого расположены на цилиндрической поверхности параллельно оси агрегата, а поток направлен радиально по отношению к оси турбины. Такой аппарат наиболее прост в сборке и изготовлении, обеспечивает высокий КПД турбины. Лопатки – основной элемент направляющей камеры. Влияние на КПД турбины и силовые характеристики направляющего аппарата оказывает форма сечения профильной части лопатки.

         Лопатка направляющего аппарата выполнена в виде сварно-литой конструкции, которая состоит из круглых опорных цапф и профильной части. Приведена таблица размеров профиля лопатки. Перечислены основные размеры направляющего аппарата:

• диаметр расположения лопаток НА – 6 м;
• диаметр окружности расположения уха регулирующего кольца – 4,15 м;
• число лопаток НА – 20;
• максимальное открытие лопаток НА – 388 мм;
• диаметр расположения пальцев серёг на регулирующем кольце – 4,15 м;
• максимальный ход поршня СМ – 0,682 м.

         Основной орган гидротурбины – рабочее колесо, преобразующее механическую энергию потока в механическую энергию вращения вала. Эффективность взаимодействия потока с лопастями определяет уровень использования энергии потока. Колесо изготавливается цельным, если позволяют условия транспортировки, или разъемными с последующим монтажом. В ступице рабочего колеса выполняют отверстия для уменьшения осевого гидравлического усилия на подпятник агрегата.

         Перечислены функции вала:

• передача осевых усилий;
• передача крутящего момента;
• нормальная работа НП;
• подвод воздуха под рабочее колесо;
• возможность соединения рабочего колеса с генератором.

         В гидротурбине использованы два направляющих подшипника на водяной смазке. Их преимущества в простоте конструкции, малом весе, небольшой стоимости, высокой износостойкости, бесшумности работы и удобство эксплуатации.

         Отсасывающая труба является элементом проточной части гидротурбины. Она предназначена для отвода воды от рабочего колеса и восстановления кинетической энергии потока.

         Выполнен прочностной расчет. Первым ведется расчет вала, далее расчет на прочность фланцевого соединения. Результаты расчетов занесены в таблицу:

         Проведен приближенный расчет критической частоты вращения вала. В него входит расчет вала на поперечные и крутильные колебания. Построены схемы данных колебаний.

         Выполнен расчет направляющего подшипника, в качестве которого выбран подшипник на водяной смазке кольцевого типа с обрезиненным вкладышем.

         Далее ведется расчет на прочность деталей направляющего аппарата. В него входит:

• проектирование узлов трения;
• расчет на прочность лопаток направляющего аппарата;
• расчет механизма поворота лопатки направляющего аппарата (рычага и накладки).

         Приведена расчетная схема лопатки и составлена таблица напряжений в сечениях. В состав рычага лопатки входит накладка, срезной палец и сам рычаг. Выполнен расчет на прочность всех деталей:

• приведенные напряжения в рычаге - 10,71 МПа; 5,87 МПа;
• напряжения в накладке – 9,64 МПа; 15,55 МПа;
• напряжения в срезном пальце – 112,4 МПа; 12,2 МПа.

         Рассчитаны напряжения в деталях серьги.       

         В ходе проектирования гидротурбины было рассмотрено описание гидроагрегата и элементов турбины. Проведены прочностные расчеты вала, направляющего подшипника и расчеты на прочность деталей направляющего аппарата.

В программе: Компас 3D v