Вибір раціональної технології виготовлення обода ротора гідрогенераторів-двигунів

Анотація

Об’єктом дослідження у статті є технологія виготовлення сегментів ободу ротора великих гідрогенераторів-двигунів. Предметом вивчення виступає конструкція й геометричний стан ободу ротора у процесі експлуатації гідроагрегатів. Мета – постановка тривимірного механічного розрахунку сегмента ротора для подальшого визначення найбільш оптимальної технології виготовлення ободу ротора. Задачі: дослідити особливості технології виготовлення сегментів ободу ротора; провести аналітичний розрахунок і тривимірний розрахунок із визначенням середніх значень напружень і деформацій в сегменті ротора. Використовуваними методами є: метод скінченних елементів математичного моделювання термонапруженого стану вузлів. Отримано наступні результати: надано опис двох основних технологій виготовлення сегментів ободу ротора, а саме метод штампування і метод лазерного різання. Проаналізовано переваги й недоліки кожного технологічного процесу, визначено, що при виробництві потужних дрібносерійних гідрогенераторів доцільно застосувати метод лазерного різання. Розроблено тривимірні моделі сегмента ротора й виконано тривимірний механічний розрахунок даної моделі, у результаті чого отримано значення переміщення ротору гідрогенератора при номінальній частоті обертання, а також середні значення напружень у спиці й ободі ротора. За результатами розрахунків встановлено, що значні допуски при виготовлені сегментів ротора можуть призвести до зміни форми ротора при його подальшій експлуатації, появи додаткових вібрацій і в подальшому вплинути на працездатність гідроагрегату. Наукова новизна полягає у комбінованому підході до оцінки середніх значень напружень і деформації ободу ротора з урахуванням технології його виготовлення, що включає в себе елементи аналітичного механічного розрахунку й розрахунку у тривимірній постановці.