Материал: Модернизация компрессора установки валоповорота паровой турбины

Итого потери в гидроаппаратах: линия напорная  МПа.

Высчитаем числа Рейнолдса исходя из потерь давления и длины труб:

                                                                                        (69)

где u - фактическая скорость течения жидкости в трубопроводе, м/с;

 - кинематический коэффициент вязкости жидкости, м2/с.

Потери давления на вязкое трение:

, МПа                                                     (70)

где r - плотность рабочей жидкости, кг/м3;- максимальный расход жидкости в линии, м3/с;

li - коэффициент гидравлического трения на i - том участке;- длина i - го участка трубопровода, м;ст - внутренний диаметр i - го участка трубопровода, м;- площадь внутреннего сечения i - го участка, м.

Для гладких цилиндрических трубопроводов коэффициент li :

                                                                                       (71)

Расчет потерь давления приведем для трубопровода на участке 1-13 при максимальных значениях расхода жидкости. На данном участке используется труба 14х1 ГОСТ 8734-75:

длинна трубопровода м;

внутренний диаметр трубопровода  м;

максимальный расход жидкости  м3/с.

Рабочая жидкость И-30А ГОСТ 20799-75 :

плотность рабочей жидкости  кг/м3;

кинематический коэффициент вязкости  м2/с.

Площадь внутреннего сечения трубопровода определим по формуле:

, м2.                                                                                (72)

 м2.

Фактическая скорость движения рабочей жидкости в трубопроводе:

, м/с.                                                                                   (73)

 м/с.

Число Рейнольдса:  - поток ламинарный.

Коэффициент гидравлического трения:

Па (0,0003 МПа)

Значения потерь на остальных участках представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Потери давления по длине трубопроводов

Итого потери по длине трубопроводов:

напорная линия МПа.

Местные потери складываются из потерь в различных местных сопротивлениях (углы, тройники, изменение диаметра и т.д.) и определяются по формуле:

, Па                                                                  (74)

где ζj - коэффициент j-го местного сопротивления;н - число местных сопротивлений;Мj - площадь внутреннего сечения трубопровода

Полный расчет местных потерь произведем для местного сопротивления типа «тройник» на участке 1-2:

количество местных сопротивлений n = 1;

коэффициент местного сопротивления ζ = 0,3 ;

 Па (0,000026 МПа)

Остальные рассчитанные местные потери для тройников, расширений, сужений, колена, сопла приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Результаты расчетов местных потерь давления

Итого местные потери давления:

напорная линия МПа.

2.2.6 Проверка насосной установки

Вычислим суммарные потери давления для линии напорной из вышеприведенных расчетов для определения насосной установки обеспечения объемов системы смазки и занесем их в таблицу 5.

Таблица 5 - Суммарные потери давления

Выбор насосной установки и уточненный расчет определим из расчета потерь давления в гидроприводе. Произведем проверочный расчет по формуле:

Δрн.т.=Δр1+Δр∑                                                                                    (75)

Δрн.т.=0,4+0,1734=0,573 МПА.

Рассчитанное давление в системе Δрн.т.=0,573 МПа не превышает создаваемого давления насосом рн=0,63 МПа, поэтому, согласно рассчитанным давлениям оставим выбранную предварительно насосную установку. Выбранная насосная установка обеспечит в полном объеме систему смазки подшипников валоповоротного устройства рабочей жидкостью для бесперебойной работы.

Смазка подшипников компрессора, главного двигателя и возбудителя осуществляется принудительной циркуляционной масляной системой, состоящей из установки смазочного масла и системы смазки высокого давления, используемой для подъема вала при пуске.

Цилиндрические регулируемые вкладыши подшипников установлены на колодках (подушках), которые прикреплены к вкладышу винтами и служат для установки под них стальных прокладок при необходимости смещения вкладыша и изменения радиальной установки ротора. Наружные поверхности колодок обработаны концентрично с расточками корпусов и установлены с натягом. Для предотвращения проворачивания вкладыши стопорятся в корпусах штифтами. В одном корпусе с опорным подшипником со стороны нагнетания расположен упорный подшипник балансирного типа. Упорные сегменты с баббитовой заливкой, расположенные с обеих сторон упорного диска вала, упираются в два ряда уравнительных сегментов, установленных в виде замкнутой цепи по окружности и заключенных в обоймы. Осевой разбег в подшипнике может регулироваться за счет изменения толщины установочных колец. Для предотвращения утечек масла из камеры упорного подшипника служат две кольцевые выточки в обоймах со вставленными в них уплотнительными кольцами. На смазку опорных и упорного подшипников подается масло из системы смазки давлением 1,5 бар через дроссельные шайбы. Через специальные штуцеры в корпусе опорных подшипников в их нижние половины подается масло для подъема вала компрессора во время пуска. Отработанное масло сливается в картер и далее через маслоотводящую трубу в бак смазочного масла.

. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Разработка технологического процесса изготовления полумуфты

.1.1 Описание конструкции и назначения детали

Полумуфта служит для соединения вала валоповоротного устройства с электродвигателем. Также она служит для соединения ротора паровой турбины и промышленной вставки.

Деталь - цилиндрическое зубчатое колесо.

Колесо имеет зубчатую часть, основные параметры которой : нормальный модуль m = 0,5 мм, число зубьев z = 72шт.

Длина зубчатой части b = 1388 мм, шаг Р = 19,28 мм, высота зуба h = 20 мм.

Для крепления к промышленной вставке просверлены 16 отверстий d = 28 мм, а также муфта имеет шпоночный паз глубиной 16 мм и шириной 32 мм.

Более трудные для отделки и точные плоскости - зубья (имеют ступень точности 8-В; шероховатость плоскости Ra=2,5 мкм; пульсирование 0,06 условно А), осевое отверстие (владеет Ø86h7 - седьмой квалитет точности; шероховатость 25 мкм), а еще шпоночный паз (9 квалитет точности, допуск симметричности 0,01).

Марка материала которая была использована для производства представленной детали - сталь 35Л ГОСТ 977-88.

Механические характеристики стали 35Л приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Механические свойства стали 35Л ( ГОСТ 977-88 )

Деталь изготавливается из стали 35Л ГОСТ 977-88. Назначению детали соответствуют материал, шероховатость и точность, указанные на чертеже.

3.1.2 Анализ технологичности конструкции детали

Зубчатые колеса - это массово выпускаемые детали в машиностроении, поэтому вопросы по технологии изготовления имеют особо важное значение.

Заменять материал на более дешевый не желательно. Сталь 35Л - дешевый и доступный материал, который способен обеспечить комплекс свойств, требуемых для колеса.

У данной детали нет труднодоступных мест для измерений и обработки. Её можно обрабатывать на типовом оборудовании, обычным режущим инструментом. Так же деталь можно обрабатывать «на проход».

3.1.3 Выбор способа изготовления заготовки

Изготовление заготовки (Рисунок 7) выполняется способом литьем в земляную или песчано-глиняную форму. Из-за особенностей размеров этот способ является самым оптимальным. В экономическом плане данный способ изготовления является самым не затратным. Поэтому в качестве заготовки выбираем литье в земляную форму.

Рисунок 7 - Заготовка полумуфты

3.1.4 Разработка маршрута обработки детали

Операции для изготовления детали: заготовительная, токарная, протяжная, зубонарезная, шлифовальная, слесарная.

Операция заготовительная:

литье в земляную форму

Операция токарная выполняется за два установа:

I установ:

Торец подрезать Ø=188 до Ø86;

Торец подрезать Ø466 до Ø264;

Точить Ø=280 до Ø =162;

Торец подрезать Ø454 до Ø280

II установ:

Торец подрезать Ø466 до Ø85;

Торец подрезать Ø406 до Ø86;

Точить фаску на Ø=466 на 3*45;

Точить Ø=466 на L=47;

Точить фаску на Ø=466 на 3*45;

Фаску снять на Ø=86 , 3*45;

Отверстие расточить Ø=86;

Снять фаску на Ø=86 , 3*45;

Развернуть отверстие Ø86;

Операция протяжная:

Протянуть шпоночный паз.

Операция зубонарезная:

зубья фрезеровать.

Операция сверлильная:

Сверлить 16 отверстий Ø=28

Операция шлифовальная:

Шлифовать зубья.

3.1.5 Расчет припуска на обработку

Припуск рассчитываем по методу Кована для одного размера, устанавливающего форму заготовки - 220h14 (ширина зубчатого колеса).

По ГОСТ 7829-70 определяются предельные отклонения и размеры заготовки.

3.1.6 Предварительное нормирование операций

Обработку нормирования производим с учетом продуктивности. С помощью приближенных формул таблицы № 8 выбираем метод обработки и величину снимаемого припуска.

Штучно-калькуляционное время определяем по формуле:

Тш.к. = φк * То                                                                              (75)

где jк-коэффициент, учитывающий вспомогательное и дополнительное время.

Штучно-калькуляционное время для всех операций сведено в таблицу №7.

Таблица 7 - Штучно-калькуляционное время

Таблица 8 - Определение основного времени