Сейсмостійкість турбоагрегату К-540-23,5/50
Розглядається сейсмостійкість турбоагрегату К-540-23,5/50 з фундаментом із використанням створеної розрахункової методики оцінки коливань системи турбоагрегат-фундамент-основа. Розрахункова модель динамічної системи складається зі стрижнів і зосереджених мас з їх моментами інерції, що з’єднуються мі...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Проблемы машиностроения |
|---|---|
| Datum: | 2016 |
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України
2016
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115652 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Сейсмостійкість турбоагрегату К-540-23,5/50 / М.Г. Шульженко, П.П. Гонтаровський, Н.Г. Гармаш, А.О. Глядя, В.Л. Швецов, М.М. Гришин, О.М. Губський // Проблемы машиностроения. — 2016. — Т. 19, № 4. — С. 43-50. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860033282437021696 |
|---|---|
| author | Шульженко, М.Г. Гонтаровський, П.П. Гармаш, Н.Г. Глядя, А.О. Швецов, В.Л. Гришин, М.М. Губський, О.М. |
| author_facet | Шульженко, М.Г. Гонтаровський, П.П. Гармаш, Н.Г. Глядя, А.О. Швецов, В.Л. Гришин, М.М. Губський, О.М. |
| citation_txt | Сейсмостійкість турбоагрегату К-540-23,5/50 / М.Г. Шульженко, П.П. Гонтаровський, Н.Г. Гармаш, А.О. Глядя, В.Л. Швецов, М.М. Гришин, О.М. Губський // Проблемы машиностроения. — 2016. — Т. 19, № 4. — С. 43-50. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы машиностроения |
| description | Розглядається сейсмостійкість турбоагрегату К-540-23,5/50 з фундаментом із використанням створеної розрахункової методики оцінки коливань системи турбоагрегат-фундамент-основа. Розрахункова модель динамічної системи складається зі стрижнів і зосереджених мас з їх моментами інерції, що з’єднуються між собою жорстко або лінійними чи нелінійними пружно-демпферними елементами. Сейсмічне навантаження описується з використанням акселерограм реальних землетрусів. Наводяться результати для розрахункових схем різного рівня складності. Визначаються максимальні значення переміщень та навантаженості найбільш відповідальних елементів системи.
Рассматривается сейсмостойкость турбоагрегата К-540-23,5/50 с фундаментом с использованием созданной расчетной методики оценки колебаний системы турбоагрегат-фундамент-основание. Расчетная модель динамической системы состоит из произвольно ориентированных стержней и сосредоточенных масс с моментами инерции, которые соединяются между собой жестко или линейными или нелинейными упруго-демпферными элементами. Стержневые конечные элементы с распределенными параметрами позволяют учитывать все виды деформаций, имеющих место при колебаниях. Воздействие сейсмической нагрузки моделируется с использованием акселерограмм реальных землетрясений. Приводятся результаты для расчетных схем разного уровня сложности. Определяются максимальные значения перемещений и нагруженности наиболее ответственных элементов системы. Разработанное программное обеспечение и полученные результаты могут быть использованы при проектировании мощных турбоагрегатов для их оценки на сейсмостойкость.
The seismic stability estimation of a powerful turbine unit K-540-23,5 / 50 is carried out by software developed based on the finite element method. For analysis of dynamic processes in the turbine units under seismic actions is necessary to be taken into account the interaction of the turbine unit and foundation. Method and software for analysis of turbine-foundation-base system under seismic action are proposed. The rod computational models for solve problems forced vibrations and transients shafting on complex elastic-damper supports are used. The foundation plates are modeled by of the rods grating that take into account elasticity and inertial properties of foundation elements. The lumped mass at the nodes of rods of foundation are used to account for the mass of the installed equipment. Accelerograms of real earthquakes are used for simulation of the impact of seismic load. The results of these studies have shown that the same intensity of seismic loads with different frequency perturbations causes to significantly different maximum values of displacements and stresses in system elements. The results of analysis of powerful turbine for different design models are shown. These results may be used for design of resistant to seismic action of the powerful turbine units.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:52:50Z |
| format | Article |
| fulltext |
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ МАШИН
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2016, Т. 19, № 4 43
9. Elastic–plastic analysis of interaction between an interface and crack in bi-materials / M. Belhouari, A. Amiri,
A. Mehidi, K. Madani, B. Bel Abbes Bachir // Int. J. Damage Mech. – 2014. – Vol. 23. – P. 299–326.
10. Мустафаев, А. Б. Взаимодействие берегов щели переменной ширины при изгибе полосы (балки) под воз-
действием температурного поля / А. Б. Мустафаев // Механика машин, механизмов и материалов. – 2014. –
№ 3 (28). – С. 30–36.
11. Мирсалимов, В. М. Решение задачи о частичном контактировании берегов щели переменной ширины под
действием температурного поля / В. М. Мирсалимов, А. Б. Мустафаев // Физ.-хим. механика материалов. –
2015. – Т. 51, № 1. – С. 86–92.
12. Mirsalimov, V. M. A contact problem on partial interaction of faces of a variable thickness slot under the influence
of temperature field / V. M. Mirsalimov, A. B. Mustafayev // Mechanika. – 2015. – Vol. 21. – P. 19–22.
13. Мир-Салим-заде, М. В. Периодическая контактная задача для стрингерной пластины / М. В. Мир-Салим-заде
// Тяжелое машиностроение. – 2015. – № 6. – C. 37–42.
14. Мир-Салим-заде, М. В. Закрытие щели, исходящей из контура кругового отверстия в стрингерной пластине /
М. В. Мир-Салим-заде // Вестн. Чуваш. пед. ун-та им. И. Я. Яковлева. Сер. Механика предельного состоя-
ния. – 2016. – № 1 (27). – C. 78–89.
15. Mirsalimov, V. M. Simulation of partial closure of a variable width slot with interfacial bonds in end zones in an
isotropic medium / V. M. Mirsalimov // Int. J. Damage Mech. – 2016. – Vol. 25. – P. 266–279.
16. Мир-Салим-заде, М. В. Частичный контакт берегов щели переменной ширины в подкрепленной стрингерами
пластине / М. В. Мир-Салим-заде // Физ.-хим. механика материалов. – 2016. – Т. 52, № 3. – С. 29–34.
17. Mirsalimov, V. M. Inhibition of a curvilinear bridged crack by induced thermoelastic stress field / V. M. Mirsalimov,
A. B. Mustafayev // J. Thermal Stresses. – 2016. – Vol. 39. – P. 1301–1319.
18. Мусхелишвили, Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости / Н. И. Мусхелишвили
– М.: Наука, 1966. – 707 с.
19. Гахов, Ф. Д. Краевые задачи / Ф. Д. Гахов. – М.: Наука, 1977. – 640 с.
Поступила в редакцию 01.11.16
1
М. Г. Шульженко, д-р техн. наук
1
П. П. Гонтаровський, канд. техн. наук
1
Н. Г. Гармаш, канд. техн. наук
1
А. О. Глядя
2
В. Л. Швецов, канд. техн. наук
2
М. М. Гришин, канд. техн. наук
2
О. М. Губський
1 Інститут проблем машинобудування
ім. А.М. Підгорного НАН України, м. Харків,
e-mail: shulzh@ipmach.kharkov.ua,
garm_n@mail.ru
2 Публічне акціонерне товариство «Турбоатом»,
м. Харків, e-mail: shvetsov@turboatom.com.ua
Ключові слова: сейсмостійкість, турбоагрегат, фун-
дамент, основа, акселерограма, стрижневий елемент,
коливання.
УДК 539.3
СЕЙСМОСТІЙКІСТЬ
ТУРБОАГРЕГАТУ К-540-23,5/50
Розглядається сейсмостійкість турбоагрегату К-
540-23,5/50 з фундаментом із використанням
створеної розрахункової методики оцінки коливань
системи турбоагрегат-фундамент-основа. Розра-
хункова модель динамічної системи складається зі
стрижнів і зосереджених мас з їх моментами іне-
рції, що з’єднуються між собою жорстко або лі-
нійними чи нелінійними пружно-демпферними еле-
ментами. Сейсмічне навантаження описується з
використанням акселерограм реальних землетру-
сів. Наводяться результати для розрахункових
схем різного рівня складності. Визначаються мак-
симальні значення переміщень та навантаженос-
ті найбільш відповідальних елементів системи.
Вступ
Швидкий розвиток світової енергетики супроводжується будівництвом електростанцій у різ-
них географічних зонах, у тому числі і в сейсмонебезпечних [1]. У зв’язку з цим висуваються вимоги
до сейсмостійкості енергетичного обладнання – збереження його міцності, герметичності та праце-
здатності при сейсмічних діях [2, 3]. При можливих землетрусах у системі турбоагрегат-фундамент-
основа (ТФО) може відбуватися часткове руйнування фундаменту; вихід із ладу підшипників, кон-
М. Г. Шульженко, П. П. Гонтаровський, Н. Г. Гармаш, А. О. Глядя, В. Л. Швецов, М. М. Гришин,
О. М. Губський, 2016
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ МАШИН
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2016, Т. 19, № 4 44
денсаторів; руйнування валопроводу, шпоночних з’єднань, елементів кріплення; великі відносні змі-
щення роторів і циліндрів, що призводять до зачіпання, і т. д. [4]. Тому розв’язання задачі забезпе-
чення сейсмостійкості турбоагрегатів пов’язано з аналізом поведінки системи ТФО при динамічних
впливах для виявлення навантаженості елементів та підвищення надійності системи.
Постановка задачі
Для оцінки сейсмостійкості турбоагрегату необхідна побудова розрахункової моделі з ураху-
ванням основних складових системи ТФО [5], що впливають на показники її сейсмостійкості. При
цьому сейсмічне навантаження моделюється прискореннями ґрунту у трьох напрямках, які задаються
за допомогою реальних або синтезованих акселерограм [6].
Для оцінки сейсмостійкості турбоагрегату К-540-23,5/50 за розробленими на основі методу
скінченних елементів методикою та програмним забезпеченням [7] розглядається розрахункова мо-
дель системи ТФО, яка включає фундаментну плиту з двома конденсаторами, рамно-стрижневий фу-
ндамент, на якому розміщені корпуси циліндрів високого (ЦВТ), середнього (ЦСТ) і два корпуси ци-
ліндрів низького тиску (ЦНТ-1, ЦНТ-2) з вбудованими підшипниками, корпус генератора та виносні
підшипники, на які опирається валопровід. Сейсмічне навантаження передається від ґрунту на ниж-
ню фундаментну плиту, при цьому податливість ґрунту враховується за моделлю Вінклера.
Нижня фундаментна плита моделюється (рис. 1) решіткою із подовжніх вагомих стрижнів,
сумарна жорсткість яких у площині xz співпадає із згинною жорсткістю плити. Їх маса також відпові-
дає масі плити. Для врахування жорсткості плити в площині yz вводяться поперечні невагомі стрижні,
осі яких жорстко з’єднуються з осями подовжніх стрижнів.
а)
б)
Рис. 1. Розрахункова схема:
а) – турбоагрегат; б) – фундамент; К1, К2 – конденсатори; Т – тумби
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ МАШИН
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2016, Т. 19, № 4 45
Вертикальні балки, які моделю-
ють складову частину рамного фунда-
менту, опираються на тумби в зоні кон-
денсаторів. Останні розташовані на ни-
жній плиті на податливих елементах і
задані стрижнями, перпендикулярними
осі турбоагрегату. Конденсатори кріп-
ляться до корпусів низького тиску за
допомогою металевих коробів, кожен з
яких моделюється чотирма стрижнями
кутового профілю.
Корпус циліндра високого тиску
моделюється стрижнем з поперечним
перерізом у вигляді кільця з фланцями.
Він опирається на стільці корпусів пер-
шого і другого підшипників, які кріп-
ляться до рами шпонками, які, в свою чергу, Т-подібними вертикальними шпонками з’єднані з корпу-
сом ЦВТ на відстані на 0,8 м нижче осі валопроводу. Перший підшипник може здійснювати перемі-
щення в осьовому напрямку разом із корпусом ЦВТ.
Корпус циліндра середнього тиску також моделюється стрижнем із поперечним перерізом у
вигляді кільця з фланцями і опирається на стільці другого і третього корпусів підшипників. Корпус
ЦСТ, як і ЦВТ, з’єднується з корпусами виносних підшипників Т-подібними вертикальними шпон-
ками на відстані на 0,8 м нижче осі валопроводу. Третій підшипник може переміщуватись в осьовому
напрямку разом із корпусом ЦСТ.
Корпуси циліндрів низького тиску є просторовими пластинчато-стрижневими конструкціями.
При побудові еквівалентних моделей корпусів ЦНТ (рис. 2) зберігалися масово-геометричні та осно-
вні динамічні характеристики конструкції, одержані при розрахунках пластинчато-стрижневих конс-
трукцій методом скінченних елементів. Відповідність еквівалентних розрахункових моделей вихідній
пластинчато-стрижневій моделі корпусу ЦНТ оцінювалась за частотою основних резонансів з ураху-
ванням рівня переміщень у точках моделі, що знаходяться на осьовій лінії Х.
Корпуси ЦНТ-1 і ЦНТ-2 мають складне з’єднання з фундаментом у вигляді шпонок і системи
пружин. У корпуси ЦНТ вбудовані підшипники, які моделюються вертикальними стрижнями А, В
(рис. 2). Корпус генератора моделюється трьома стрижнями з перерізами у вигляді кілець.
Валопровід турбоагрегату складається із п’яти роторів: ротора високого тиску (РВТ), ротора
середнього тиску (РСТ), двох роторів низького тиску (РНТ) і ротора генератора. Опирається він на 10
опорних і один упорний підшипник (другий), який знаходиться між ЦВТ і ЦСТ на початку РСТ. Ро-
тори моделюються трубчатими стрижневими елементами різного поперечного перерізу з розподіле-
ною масою, а фланці роторів – зосередженими масами. Ділянки роторів з облопаченими дисками (т.з.
бочки ротора) моделюються ділянкою, маса якої включає маси облопачених дисків. Валопровід опи-
рається на корпуси підшипників через пружно-демпферний масляний шар.
Корпуси виносних підшипників моделюються вертикальними стрижнями коробчатого перері-
зу, які в поперечному, а для корпусу упорного підшипника – і в осьовому напрямку закріплені двома
парами горизонтальних шпонок.
Розрахунки сеймостійкості турбоагрегату К-540-23,5/50 виконувались із використанням трьох
реальних акселерограм, поданих на рис. 3. За допомогою масштабних коефіцієнтів вони приводяться
до рівня восьмибального землетрусу.
Результати досліджень
Сейсмостійкість потужного турбоагрегату оцінювалась за рівнем максимальних переміщень,
швидкостей і прискорень у характерних точках верхньої плити фундаменту, корпусів циліндрів тур-
боагрегату, генератора та виносних підшипників, а також валопроводу та конденсаторів. Визначались
максимальні зусилля і тиск на колодки упорного підшипника та зусилля і напруження в елементах
кріплення турбоагрегату на фундаменті.
Рис. 2. Еквівалентна модель корпусу ЦНТ
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ МАШИН
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2016, Т. 19, № 4 46
№1 №2
№3
Рис. 3. Акселерограми сейсмічного навантаження
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ МАШИН
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2016, Т. 19, № 4 47
Створене програмне забезпечення [7] дозволяє розглядати розрахункові схеми ТФО різного
рівня складності. Для оцінки результатів, одержаних за розрахунковими моделями різної складності,
використовувалося сейсмічне навантаження за акселерограмою № 2 (рис.3).
У першому варіанті розрахункової моделі маса турбоагрегату розподілялась в вузлах скінчен-
них елементів верхньої фундаментної плити. У другому варіанті – турбоагрегат задавався валопрово-
дом, корпусами циліндрів і підшипників у вигляді стрижневих елементів відповідної жорсткості і ма-
си, при цьому кріплення корпусів підшипників і циліндрів моделювалось пружними елементами. У
табл. 1 наводяться значення максимальних переміщень, зусиль та прискорень у вибраних характер-
них точках.
Таблиця 1. Результати для різних розрахункових схем системи ТФО
Схема
Назва величини Позначення
1 2
переміщення верхньої фундаментної плити Ux
max
, мм 19,6 17,5
навантаження на колодки упорного підшипника
Px
max
, т
σx
max
, МПа
–
–
31,7
3,52
прискорення верхньої фундаментної плити ах
max
, м/с2
0,856 0,807
переміщення конденсатора К1 відносно фундаментної плити Uх
max
, мм – 1,6
переміщення конденсатора К2 відносно фундаментної плити Uх
max
, мм – 1,3
навантаження на шпонки корпусу упорного підшипника
Px
max
, т
Py
max
, т
–
–
47,1
31,5
переміщення упорного підшипника Ux
max
, мм – 19,1
прискорення упорного підшипника ах
max
, м/с2
– 0,861
переміщення корпусу ЦНТ-2 Ux
max
, мм – 17,70
переміщення РНТ-2 Ux
max
, мм – 19,10
вбудований підшипник ЦНТ-2 з боку генератора Ux
max
, мм – 18,00
Для точок фундаменту першого і другого варіантів розрахункових схем ТФО спостерігаються
практично однакові значення переміщень і прискорень верхньої плити. Для другого варіанта визна-
чено навантаження на колодки упорного шідшипника, переміщення і прискорення характерних точок
турбоагрегату та значення зусиль в місцях їх кріплення на верхній фундаментній плиті, які неможли-
во отримати при використанні першої розрахункової схеми.
Другий варіант розрахункової схеми повніше відображає конструктивні особливості системи
ТФО, оцінку сейсмостійкості турбоагрегату доцільно проводити для цього варіанта. При розрахунках
на акселерограмах (рис. 3) виділялися відрізки часу з максимальним рівнем прискорення [5], для ак-
селерограми № 1 – від 22 до 50 с, № 2 – від 70 до 95 с, а № 3 – від 0 до 20 с. Результати розрахунків із
різними акселерограмами наводяться в табл. 2.
У табл. 3 наводяться значення максимальних зусиль у шпонках кріплення корпусів на верхній
фундаментній плиті та максимальні навантаження пружних елементів конденсаторів і колодок упор-
ного підшипника. Ці елементи конструкції в першу чергу визначають можливість її подальшої робо-
ти після сейсмічних навантажень.
Тиск на колодки упорного підшипника, максимальне значення якого не повинне перевищува-
ти 15 МПа [2], під дією сейсмічних навантажень, заданих акселерограмами № 1 – № 3, відповідно
складає 5,36; 3,52 і 6,07 МПа. У розглянутих випадках дотримуються вимоги по міцності упорного
підшипника.
Результати розрахунків показали, що навіть при однаковій бальності землетрусів сейсмічні
навантаження, що описуються різними акселерограмами, викликають різні максимальні значення пе-
реміщень і навантажень точок системи ТФО (табл. 2). Наприклад, переміщення конденсаторів турбо-
агрегату становлять 27,9 і 27,5; 19,1 і 18,8 та 27,4 і 26,7 мм відповідно до акселерограм № 1 – № 3.
Графічний інтерфейс розробленого програмного забезпечення [7] дозволяє переглянути ані-
мацію руху турбоагрегату і фундаменту при сейсмічному навантаженні у будь-який момент часу,
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ МАШИН
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2016, Т. 19, № 4 48
зміну за часом переміщень, швидкостей і прискорень у характерних точках, вибраних для аналізу, а
також зміну зусиль в елементах кріплення корпусів турбоагрегату на фундаменті.
На рис. 4 показано зміну за часом переміщень упорного підшипника, які викликані дією сей-
смічного навантаження, поданого акселерограмою № 1.
На рис. 5 показано зміну за часом осьового зусилля на колодки упорного підшипника від зем-
летрусу, що моделюється акселерограмою № 1.
Таблиця 2. Максимальні переміщення і прискорення елементів ситеми ТФО
Ux
max
, мм
аx
max
, м/с2
Акселерограма Елемент системи
№1 №2 №3 №1 №2 №3
верхня плита 25,4 17,5 26,0 4,30 0,807 6,11
упорний підшипник 27,2 19,1 27,4 4,28 0,861 5,79
корпус ЦВТ 26,0 18,0 26,2 4,33 0,821 5,73
ротор ЦВТ 27,2 19,1 27,4 4,39 0,861 5,81
корпус ЦСТ 26,0 18,0 26,2 4,18 0,821 5,79
ротор ЦСТ 27,3 19,1 27,5 4,22 0,862 5,79
корпус ЦНТ-2 25,4 17,7 26,5 3,46 0,800 6,23
ротор ЦНТ-2 27,4 19,1 27,5 3,51 0,865 5,76
вбудований підшипник ЦНТ-2 з боку генератора 26,2 18,0 25,4 3,30 0,829 6,23
корпус генератора 25,0 17,4 25,2 3,01 0,789 6,13
ротор генератора 27,4 19,1 27,6 3,28 0,865 5,81
конденсатор К1 27,9 19,1 27,4 4,08 0,883 5,83
конденсатор К2 27,5 18,8 26,7 3,56 0,870 5,57
Таблиця 3. Максимальні зусилля в шпонках кріплення корпусів циліндрів
і виносних підшипників на верхній фундаментній плиті
Акселерограма
Назва пружного зв'язку
Зусилля,
т №1 №2 №3
шпонки корпусу упорного підшипника
Px
Py
71,1
69,9
47,1
31,5
75,2
55,7
шпонки корпусу ЦВТ
Px
Py
41,9
21,4
28,3
11,5
43,2
21,4
шпонки корпусу ЦСТ
Px
Py
45,7
33,0
30,8
13,9
47,9
30,0
шпонки корпусу ЦНТ-1
Px
Py
135,7
168,1
84,9
71,0
150,4
170,4
шпонки корпусу ЦНТ-2
Px
Py
145,8
242,6
88,6
119,6
124,2
236,4
шпонки корпусу генератора
Px
Py
87,8
51,8
60,8
27,1
103,3
49,2
навантаження на пружні елементи конденсатора К1
Px
Py
13,8
11,7
9,5
6,1
13,9
10,3
навантаження на пружні елементи конденсатора К2
Px
Py
13,5
10,1
9,3
5,4
13,5
9,2
навантаження на колодки упорного підшипника Px 48,3 31,7 54,7
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ МАШИН
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2016, Т. 19, № 4 49
Висновки
Аналіз результатів розрахунків сейсмостійкості турбоагрегату при різних сейсмічних наван-
таженнях засвідчує, що осьові зусилля на колодки упорного підшипника при восьмибальному земле-
трусі не перевищують 55 т.
Максимальні переміщення верхньої фундаментної плити 26 мм спостерігаються уздовж осі
турбоагрегату, а переміщення в поперечному напрямку мають менші, але сумірні значення, на відмі-
ну від рамно-стінового фундаменту [5], де вони менші майже на порядок. Максимальні переміщення
нижньої фундаментної плити вздовж осі турбоагрегату для всіх акселерограм не перевищують 1 мм
(допустиме зміщення верхньої фундаментної плити по відношенню до нижньої складає 50 мм).
Переміщення роторів у напрямку осі турбоагрегату відносно корпусів циліндрів для акселе-
рограм № 1 – № 3 відповідно становить: для ЦВТ – 1,2 мм; 1,1 мм і 1,2 мм, для ЦСТ – 1,3 мм; 1,1 мм і
Рис. 4. Переміщення упорного підшипника
Рис. 5. Зміна за часом осьового зусилля на колодки упорного підшипника
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ МАШИН
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2016, Т. 19, № 4 50
1,3 мм, для ЦНТ – 2,0 мм; 1,4 мм і 1,0 мм, для генератора – 2,4 мм; 1,7 мм і 2,4 мм, які не перевищу-
ють нормативних значень (для ЦВТ – 2 мм, для ЦНТ – 5 мм). Переміщення роторів відносно корпусів
у поперечному напрямку на порядок менші.
Результати розрахунків свідчать, що найбільш навантаженими частинами системи є шпоночні
з'єднання, але напруження, які виникають у них під час землетрусів у розглянутих випадках, не дося-
гають допустимих значень і шпоночні елементи мають значні запаси по міцності.
Література
1. Кендзера, О. В. Сейсмічна небезпека і захист від землетрусів. Практичне впровадження розробок Інституту
геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України / О. В. Кендзера // Вісн. НАН України. – 2015. – № 2. – С. 44–57.
2. РТМ 108.020.37-81. Оборудование атомных энергетических установок. Расчет на прочность при сейсмиче-
ском воздействии. – Введ. 04.06.81. – Л.: НПО Центр. котлотурбин. ин-т, 1981. – 39 с.
3. ПНАЭ Г-5-006-87. Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций. – М.: Госатомэнергонадзор
СССР, 1987. – 10 с.
4. Костарев, В. В. Сейсмостойкость турбоагрегатов АЭС / В. В. Костарев // Тр. Центр. котлотурбин. ин-та. –
1984. – Вып. 212. – С. 82–88.
5. Оцінка реакції потужного турбоагрегату на сейсмічне навантаження / М. Г. Шульженко,
П. П. Гонтаровський, Н. Г. Гармаш и др. // Вібрації в техніці та технологіях. – 2016. – № 2 (82).– С. 85–93.
6. Амбриашвили, Ю. К. Методы выбора и построения синтезированных акселерограмм для расчета энергетиче-
ских объектов на сейсмические воздействия / Ю. К. Амбриашвили, В. В. Пискарев / Тр. Центр. котлотурбин.
ин-та. – 1984. – Вып. 212. – С. 114–122.
7. Гонтаровский, П. П. Методика расчета динамики системы турбоагрегат-фундамент-основание энергоблоков
при сейсмических воздействиях / П. П. Гонтаровский, Н. Г. Гармаш, Н. Г. Шульженко // Вісн. НТУ«ХПІ».
Сер. Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. – Харків: НТУ «ХПІ», 2016. – № 8 (1180). –
С. 153–160.
Надійшла до редакції 13.11.16
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-115652 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0131-2928 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:52:50Z |
| publishDate | 2016 |
| publisher | Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шульженко, М.Г. Гонтаровський, П.П. Гармаш, Н.Г. Глядя, А.О. Швецов, В.Л. Гришин, М.М. Губський, О.М. 2017-04-08T12:53:29Z 2017-04-08T12:53:29Z 2016 Сейсмостійкість турбоагрегату К-540-23,5/50 / М.Г. Шульженко, П.П. Гонтаровський, Н.Г. Гармаш, А.О. Глядя, В.Л. Швецов, М.М. Гришин, О.М. Губський // Проблемы машиностроения. — 2016. — Т. 19, № 4. — С. 43-50. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. 0131-2928 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115652 539.3 Розглядається сейсмостійкість турбоагрегату К-540-23,5/50 з фундаментом із використанням створеної розрахункової методики оцінки коливань системи турбоагрегат-фундамент-основа. Розрахункова модель динамічної системи складається зі стрижнів і зосереджених мас з їх моментами інерції, що з’єднуються між собою жорстко або лінійними чи нелінійними пружно-демпферними елементами. Сейсмічне навантаження описується з використанням акселерограм реальних землетрусів. Наводяться результати для розрахункових схем різного рівня складності. Визначаються максимальні значення переміщень та навантаженості найбільш відповідальних елементів системи. Рассматривается сейсмостойкость турбоагрегата К-540-23,5/50 с фундаментом с использованием созданной расчетной методики оценки колебаний системы турбоагрегат-фундамент-основание. Расчетная модель динамической системы состоит из произвольно ориентированных стержней и сосредоточенных масс с моментами инерции, которые соединяются между собой жестко или линейными или нелинейными упруго-демпферными элементами. Стержневые конечные элементы с распределенными параметрами позволяют учитывать все виды деформаций, имеющих место при колебаниях. Воздействие сейсмической нагрузки моделируется с использованием акселерограмм реальных землетрясений. Приводятся результаты для расчетных схем разного уровня сложности. Определяются максимальные значения перемещений и нагруженности наиболее ответственных элементов системы. Разработанное программное обеспечение и полученные результаты могут быть использованы при проектировании мощных турбоагрегатов для их оценки на сейсмостойкость. The seismic stability estimation of a powerful turbine unit K-540-23,5 / 50 is carried out by software developed based on the finite element method. For analysis of dynamic processes in the turbine units under seismic actions is necessary to be taken into account the interaction of the turbine unit and foundation. Method and software for analysis of turbine-foundation-base system under seismic action are proposed. The rod computational models for solve problems forced vibrations and transients shafting on complex elastic-damper supports are used. The foundation plates are modeled by of the rods grating that take into account elasticity and inertial properties of foundation elements. The lumped mass at the nodes of rods of foundation are used to account for the mass of the installed equipment. Accelerograms of real earthquakes are used for simulation of the impact of seismic load. The results of these studies have shown that the same intensity of seismic loads with different frequency perturbations causes to significantly different maximum values of displacements and stresses in system elements. The results of analysis of powerful turbine for different design models are shown. These results may be used for design of resistant to seismic action of the powerful turbine units. uk Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України Проблемы машиностроения Динамика и прочность машин Сейсмостійкість турбоагрегату К-540-23,5/50 Seismic stability of turbine unit K -540-23,5/50 Article published earlier |
| spellingShingle | Сейсмостійкість турбоагрегату К-540-23,5/50 Шульженко, М.Г. Гонтаровський, П.П. Гармаш, Н.Г. Глядя, А.О. Швецов, В.Л. Гришин, М.М. Губський, О.М. Динамика и прочность машин |
| title | Сейсмостійкість турбоагрегату К-540-23,5/50 |
| title_alt | Seismic stability of turbine unit K -540-23,5/50 |
| title_full | Сейсмостійкість турбоагрегату К-540-23,5/50 |
| title_fullStr | Сейсмостійкість турбоагрегату К-540-23,5/50 |
| title_full_unstemmed | Сейсмостійкість турбоагрегату К-540-23,5/50 |
| title_short | Сейсмостійкість турбоагрегату К-540-23,5/50 |
| title_sort | сейсмостійкість турбоагрегату к-540-23,5/50 |
| topic | Динамика и прочность машин |
| topic_facet | Динамика и прочность машин |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115652 |
| work_keys_str_mv | AT šulʹženkomg seismostíikístʹturboagregatuk54023550 AT gontarovsʹkiipp seismostíikístʹturboagregatuk54023550 AT garmašng seismostíikístʹturboagregatuk54023550 AT glâdâao seismostíikístʹturboagregatuk54023550 AT švecovvl seismostíikístʹturboagregatuk54023550 AT grišinmm seismostíikístʹturboagregatuk54023550 AT gubsʹkiiom seismostíikístʹturboagregatuk54023550 AT šulʹženkomg seismicstabilityofturbineunitk54023550 AT gontarovsʹkiipp seismicstabilityofturbineunitk54023550 AT garmašng seismicstabilityofturbineunitk54023550 AT glâdâao seismicstabilityofturbineunitk54023550 AT švecovvl seismicstabilityofturbineunitk54023550 AT grišinmm seismicstabilityofturbineunitk54023550 AT gubsʹkiiom seismicstabilityofturbineunitk54023550 |