Исследование напряженно-деформированного состояния крепежа фланцевых соединений гидротурбин

Авторы

  • В. И. Гнитько Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины, Ukraine
  • О. Ф. Полищук Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины, Ukraine
  • А. Ю. Черкасский ПАО «Турбоатом», г. Харьков, Ukraine
  • Н. А. Ильичева ПАО «Турбоатом», г. Харьков, Ukraine
  • С. В. Артемова ПАО «Турбоатом», г. Харьков,
  • Е. С. Кононенко ПАО «Укрнефтехимпроект», г. Харьков, Ukraine

Ключевые слова:

фланцевое соединение, предварительное затягивание, статическая и динамическая нагрузка, метод конечных элементов

Аннотация

Разработана методика численного анализа напряженно-деформированного состояния основного крупного силового крепления гидротурбинного оборудования с поворотно-лопастным рабочим колесом при статическом и динамическом нагружении. Моделирование работы фланцевого соединения сведено к формулированию контактной задачи о взаимодействии болта с фланцами. Построены модули программ для конечноэлементного расчета статики и вынужденных колебаний. Выполнены численные исследования статического и динамического напряженно-деформированного состояния силовых болтовых соединений гидротурбины ПЛ40–В–700: вал турбины – рабочее колесо, вал турбины – вал генератора, лопасть – рабочее колесо. Проведены испытания на циклическую усталость цилиндрических образцов в режиме растяжения-сжатия и симметричного изгиба из стали марки 25Х1МФ, используемой для изготовления крепежных деталей. Получены кривые усталости на растяжение-сжатие и изгиб образцов из стали марки 25Х1МФ. Установлено, что при испытаниях на усталость в режиме растяжения-сжатия число циклов до разрушения образца на порядок меньше, чем при испытаниях на плоский симметричный изгиб для одинаковых напряжений.

Биографии авторов

В. И. Гнитько, Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины

кандидат технических наук

О. Ф. Полищук, Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины

кандидат технических наук

Библиографические ссылки

STO RusGidro 02.03.107-2013. (2013) Gidroehlektrostancii. Nerazrushayushchij kontrol' krepezhnyh ehlementov otvetstvennyh uzlov gidroagregatov. Metodicheskie ukazaniya: 53.

GOST 20700-75 (ST SEHV 1066-78).(2001) Bolty, shpil'ki, gajki i shajby dlya flancevyh i ankernyh soedinenij, probki i xomuty s temperaturoj sredy ot 0 do 6500S. Tekhnicheskie usloviya. IPK Izdatel'stvo standartov: 23.

Birger I.A. (1979) Raschet na prochnost' detalej mashin. Spravochnik. Mashinostroenie: 702.

Birger I.A. (1973) Rez'bovye soedineniya. Mashinostroenie: 256.

Kovalev N.N. (1961) Gidroturbiny. Konstrukcii i voprosy proektirovaniya: Gos. nauch.-tekhn. izd-vo mashinostroitel'noj literatury: 615.

Iosilevich G.B. (1985)Zatyazhka i stoporenie rez'bovyh soedinenij: Spravochnik. Mashinostroenie: 224.

GOST 25.502-79. (1980) Raschety i ispytaniya na prochnost' v mashinostroenii. Metody mekhanicheskih ispytanij metallov. Metody ispytanij na ustalost'. Izdatel'stvo standartov: 32.

SHkol'nik.L.M. (1978) Metodika ustalostnyh ispytanij: Spravochnik. Metallurgiya: 304

Загрузки

Опубликован

2017-03-24

Выпуск

Раздел

Динамика и прочность машин