Проект паровой турбины: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "Энергетические машины", страница 17

Рабочие лопатки на собранном колесе связываются бандажами в пакеты. Существуют следующие типы бандажей: ленточные, проволочные и трубчатые. Ленточные бандажи служат не только для связывания лопаток в пакеты, но и создают также условия для лучшей организации парового потока, уменьшают протечки пара на рабочем колесе. Ленточный бандаж имеет вид полосы с отверстиями под шипы рабочих лопаток. Один бандаж связывает в пакет не менее шести лопаток. Между концами отдельных бандажей выдерживается зазор порядка одного миллиметра, для обеспечения возможности тепловых расширений. После установки бандажа на место шипы расклепываются. Отверстия для шипов пробиваются ручным штампом по подметке при сборке колеса. Это вызвано возможными колебаниями шагов лопаток. Отверстия должны быть скруглены в углах для предотвращения трещин.

Бандаж работает при следующих условиях: центробежная сила собственной массы нагружает на изгиб бандаж между лопатками, добавочные изгибающие напряжения возникают от изгиба лопаток.

         Рис. 8.1. Схема к расчету на прочность ленточного бандажа

Проверка прочности бандажа от действия центробежных сил производится в трех основных сечениях (рис. 8.1):

1)  сечение MN.

При расчете часть бандажа между лопатками рассматривается как балка длиной t_б (шаг по бандажу) с жестко заделанными концами и с равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью

,                                              (8.1)

где f_б – площадь поперечного сечения бандажа;   r_б – радиус его центра тяжести.

Изгибающий момент от центробежной силы в местах заделки, т.е. для ленточного бандажа в сечении MN,

                                         (8.2)

2)  сечение АВ.

Широкий бандаж, укрепленный лишь на одном ряде шипов, надо проверить на изгиб, рассматривая свешивающуюся часть бандажа как консоль длиной . Напряжения в сечении АВ можно снизить скосом бандажа на длине , как показано на рис. 8.1;

3)  сечение M^/N^/.

Свешивающаяся часть бандажа должна быть рассчитана как консольная балка. При длине  свешивающейся части изгибающий момент в сечении M^/N^/

                                           (8.3)

т.е. в 1,5 раза больше момента в сечении MN.

Шипы лопаток рассчитываются на растяжение от действия центробежных сил собственно шипа с заклепочной головкой и участка ленточной бандажной связи длиной, равной . Центробежная сила ленточного бандажа, приходящаяся на одну лопатку,

                                          (8.4)

Растягивающее напряжение в шипе

                                   (8.5)

где- площадь поперечного сечения шипа; –количество шипов на лопатке.

При выборе допускаемого напряжения необходимо учитывать явление наклепа, которому подвергаются шипы при расклепке и которое заставляет принимать пониженные цифры для допускаемого напряжения порядка                20-25 МПа.

Результаты расчетов на прочность шипа и ленточной бандажной связи оформляются в виде таблицы.

Таблица 8.1

Расчет шипа и ленточной бандажной связи