Опыт проектирования и методика расчета прочности и динамических характеристик несущих конструкций обратимых гидромашин
Разработаны методики и пакеты прикладных программ для численного анализа статического и динамического напряженно-деформированного состояния и динамики несущих конструкций (крышек) обратимых гидромашин, работающих в диапазоне напоров 70–600 м. Приведены результаты численных исследований прочности и д...
Saved in:
| Published in: | Проблемы машиностроения |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99109 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Опыт проектирования и методика расчета прочности и динамических характеристик несущих конструкций обратимых гидромашин / А.В. Линник, О.Н. Зеленская, М.Г. Кузнецова, Т.Ф. Медведовская, Е.Л. Медведева // Проблемы машиностроения. — 2013. — Т. 16, № 1. — С. 51-56. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99109 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Линник, А.В. Зеленская, О.Н. Кузнецова, М.Г. Медведовская, Т.Ф. Медведева, Е.Л. 2016-04-23T06:22:28Z 2016-04-23T06:22:28Z 2013 Опыт проектирования и методика расчета прочности и динамических характеристик несущих конструкций обратимых гидромашин / А.В. Линник, О.Н. Зеленская, М.Г. Кузнецова, Т.Ф. Медведовская, Е.Л. Медведева // Проблемы машиностроения. — 2013. — Т. 16, № 1. — С. 51-56. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0131-2928 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99109 539.3 Разработаны методики и пакеты прикладных программ для численного анализа статического и динамического напряженно-деформированного состояния и динамики несущих конструкций (крышек) обратимых гидромашин, работающих в диапазоне напоров 70–600 м. Приведены результаты численных исследований прочности и динамических характеристик крышек гидромашин ГАЭС производства ОАО «Турбоатом». Розроблено методики та пакети прикладних програм для чисельного аналізу статичного й динамічного напружено-деформованого стану та динаміки несучих конструкцій (кришок) оборотних гідромашин, що працюють у діапазоні напорів 70 -600 м. Наведено результати чисельних дослідженнь міцності та динамічних характеристик кришок гідромашин ГАЕС виробництва ВАТ «Турбоатом». The method and Computer Codes for numerical simulation of dynamical stress-strain state and dynamics of bearing structures (covers) of reversible hydraulic machines operated in diapason of 70–600 meters. The results of numerical investigation of dynamical characteristics for cover of hydraulic machine for Hydraulic Accumulate Power Station of OJSC "Turboatom" production. ru Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України Проблемы машиностроения Динамика и прочность машин Опыт проектирования и методика расчета прочности и динамических характеристик несущих конструкций обратимых гидромашин The experience in design and the method of calculation of the strength and dynamic characteristics of the bearing structures of reversible hydraulic machines Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Опыт проектирования и методика расчета прочности и динамических характеристик несущих конструкций обратимых гидромашин |
| spellingShingle |
Опыт проектирования и методика расчета прочности и динамических характеристик несущих конструкций обратимых гидромашин Линник, А.В. Зеленская, О.Н. Кузнецова, М.Г. Медведовская, Т.Ф. Медведева, Е.Л. Динамика и прочность машин |
| title_short |
Опыт проектирования и методика расчета прочности и динамических характеристик несущих конструкций обратимых гидромашин |
| title_full |
Опыт проектирования и методика расчета прочности и динамических характеристик несущих конструкций обратимых гидромашин |
| title_fullStr |
Опыт проектирования и методика расчета прочности и динамических характеристик несущих конструкций обратимых гидромашин |
| title_full_unstemmed |
Опыт проектирования и методика расчета прочности и динамических характеристик несущих конструкций обратимых гидромашин |
| title_sort |
опыт проектирования и методика расчета прочности и динамических характеристик несущих конструкций обратимых гидромашин |
| author |
Линник, А.В. Зеленская, О.Н. Кузнецова, М.Г. Медведовская, Т.Ф. Медведева, Е.Л. |
| author_facet |
Линник, А.В. Зеленская, О.Н. Кузнецова, М.Г. Медведовская, Т.Ф. Медведева, Е.Л. |
| topic |
Динамика и прочность машин |
| topic_facet |
Динамика и прочность машин |
| publishDate |
2013 |
| language |
Russian |
| container_title |
Проблемы машиностроения |
| publisher |
Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
The experience in design and the method of calculation of the strength and dynamic characteristics of the bearing structures of reversible hydraulic machines |
| description |
Разработаны методики и пакеты прикладных программ для численного анализа статического и динамического напряженно-деформированного состояния и динамики несущих конструкций (крышек) обратимых гидромашин, работающих в диапазоне напоров 70–600 м. Приведены результаты численных исследований прочности и динамических характеристик крышек гидромашин ГАЭС производства ОАО «Турбоатом».
Розроблено методики та пакети прикладних програм для чисельного аналізу статичного й динамічного напружено-деформованого стану та динаміки несучих конструкцій (кришок) оборотних гідромашин, що працюють у діапазоні напорів 70 -600 м. Наведено результати чисельних дослідженнь міцності та динамічних характеристик кришок гідромашин ГАЕС виробництва ВАТ «Турбоатом».
The method and Computer Codes for numerical simulation of dynamical stress-strain state and dynamics of bearing structures (covers) of reversible hydraulic machines operated in diapason of 70–600 meters. The results of numerical investigation of dynamical characteristics for cover of hydraulic machine for Hydraulic Accumulate Power Station of OJSC "Turboatom" production.
|
| issn |
0131-2928 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99109 |
| citation_txt |
Опыт проектирования и методика расчета прочности и динамических характеристик несущих конструкций обратимых гидромашин / А.В. Линник, О.Н. Зеленская, М.Г. Кузнецова, Т.Ф. Медведовская, Е.Л. Медведева // Проблемы машиностроения. — 2013. — Т. 16, № 1. — С. 51-56. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT linnikav opytproektirovaniâimetodikarasčetapročnostiidinamičeskihharakteristiknesuŝihkonstrukciiobratimyhgidromašin AT zelenskaâon opytproektirovaniâimetodikarasčetapročnostiidinamičeskihharakteristiknesuŝihkonstrukciiobratimyhgidromašin AT kuznecovamg opytproektirovaniâimetodikarasčetapročnostiidinamičeskihharakteristiknesuŝihkonstrukciiobratimyhgidromašin AT medvedovskaâtf opytproektirovaniâimetodikarasčetapročnostiidinamičeskihharakteristiknesuŝihkonstrukciiobratimyhgidromašin AT medvedevael opytproektirovaniâimetodikarasčetapročnostiidinamičeskihharakteristiknesuŝihkonstrukciiobratimyhgidromašin AT linnikav theexperienceindesignandthemethodofcalculationofthestrengthanddynamiccharacteristicsofthebearingstructuresofreversiblehydraulicmachines AT zelenskaâon theexperienceindesignandthemethodofcalculationofthestrengthanddynamiccharacteristicsofthebearingstructuresofreversiblehydraulicmachines AT kuznecovamg theexperienceindesignandthemethodofcalculationofthestrengthanddynamiccharacteristicsofthebearingstructuresofreversiblehydraulicmachines AT medvedovskaâtf theexperienceindesignandthemethodofcalculationofthestrengthanddynamiccharacteristicsofthebearingstructuresofreversiblehydraulicmachines AT medvedevael theexperienceindesignandthemethodofcalculationofthestrengthanddynamiccharacteristicsofthebearingstructuresofreversiblehydraulicmachines |
| first_indexed |
2025-11-24T15:43:24Z |
| last_indexed |
2025-11-24T15:43:24Z |
| _version_ |
1850848468215529472 |
| fulltext |
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ МАШИН
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2013, Т. 16, № 1 51
конструкцій, споруд та машин: Зб. наук. статей за результатами,отриманими в 2010-2012 рр. – К.:
Ін-т електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, 2012. – С. 250–256.
5. Изменение напряженного состояния барабанов котлов ТП-100 и ТГМЕ-464 при различных режи-
мах эксплуатации и оценка их остаточного ресурса / Ю. М. Мацевитый, Н. Г. Шульженко,
В. Н. Голощапов и [др.] // Совершенствование турбоустановок методами математического и физи-
ческого моделирования: Тр. междунар. науч.-техн. конф. –Харьков: Ин-т пробл. машиностроения
им. А.Н. Подгорного НАН Украины, 24-28 сент. 2012 г. – электрон. опт.диск (CD-ROM); цв., 12
см. – Системн. требования: Pentium; 32 Mb RAM, Windows 95, 98, 200, XP.
6. Шульженко Н. Г. Применение полуаналитического метода конечных элементов для решения трех-
мерных задач термомеханики в цилиндрических координатах / Н. Г. Шульженко, П. П. Гонтаров-
ский, Т. В. Протасова // Вісн. Нац. техн. ун-ту «ХПІ». Динаміка і міцність машин. – Харків: НТУ
«ХПІ». – 2004. – № 20. – С. 151–160.
7. Шульженко Н. Г. Задачи термопрочности, вибродиагностики и ресурса энергоагрегатов (модели,
методы, результаты исследований) / Н. Г. Шульженко, П. П. Гонтаровский, Б. Ф. Зайцев. – Saar-
brücken, Germany: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2011. – 370 с. – Напеча-
тано в России.
8. Оценка остаточного ресурса барабанов котлов ТП-100 и ТГМЕ-464 для энергоблоков мощностью
200 МВт ТЭС и 100 МВт ТЭЦ с целью продления срока их эксплуатации: отчет о НИР (заключи-
тельный): б/т II-52-12 / ИПМаш НАН Украины; рук. Ю. М. Мацевитый. – Харьков, 2012. – 173 с. –
№ ГР 0110U006347.
9. Тимошенко С. П. Теория упругости / С. П. Тимошенко, Дж. Гудьер.– М.: Наука, 1975.– 575 с.
10. Инструкция по порядку продления срока службы барабанов котлов высокого давления: СО 153–
34.17.442-2003: утв. Мин-вом энергетики Российской Федерации: введ. в действие 30.06.2003. –
М., 2003.– 18 с.
Поступила в редакцию
12.01.13
УДК 539.3
А. В. Линник*
О. Н. Зеленская*
М. Г. Кузнецова*
Т. Ф. Медведовская**, канд. техн. наук
Е. Л. Медведева**
* ОАО «Турбоатом»
(г. Харьков, е-mail: lynnyk@turboatom.com.ua)
** Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины
(г. Харьков, е-mail: tmed@ipmach.kharkov.ua)
ОПЫТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА
ПРОЧНОСТИ И ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ОБРАТИМЫХ ГИДРОМАШИН
Разработаны методики и пакеты прикладных программ для численного анализа стати-
ческого и динамического напряженно-деформированного состояния и динамики несу-
щих конструкций (крышек) обратимых гидромашин, работающих в диапазоне напоров
70–600 м. Приведены результаты численных исследований прочности и динамических
характеристик крышек гидромашин ГАЭС производства ОАО «Турбоатом».
Розроблено методики та пакети прикладних програм для чисельного аналізу статично-
го й динамічного напружено-деформованого стану та динаміки несучих конструкцій
(кришок) оборотних гідромашин, що працюють у діапазоні напорів 70 -600 м. Наведено
результати чисельних дослідженнь міцності та динамічних характеристик кришок гі-
дромашин ГАЕС виробництва ВАТ «Турбоатом».
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ МАШИН
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2013, Т. 16, № 1 52
Введение
При проектировании обратимых гидромашин одной из основных проблем является
обеспечение их прочности и надежности в условиях продолжительной работы под действи-
ем гидростатического и многоциклового динамического нагружения.
Обратимые гидромашины получают все большее развитие в связи с интенсивным
строительством гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС), предназначенных для вы-
равнивания графика нагрузки энергосистем. Наиболее широкое применение в настоящее
время получили радиально-осевые обратимые гидромашины, работающие в диапазоне на-
поров 70–600 м. Специфика рабочего процесса ГАЭС требует специальных проектных ре-
шений, обеспечивающих надежную работу узлов и деталей, одной из которых является
крышка. Крышка гидротурбины – крупногабаритная сварная неподвижная кольцевая деталь,
ограничивающая сверху проточную часть и служащая основанием для размещения деталей
направляющего аппарата. Опыт эксплуатации первых гидромашин Киевской ГАЭС и их
дальнейшая модернизация позволили создать надежные несущие конструкции более мощ-
ной Днестровской ГАЭС и разработать рациональную конструкцию крышки обратимой
турбины Зеленчукской ГАЭС.
Несмотря на значительные достижения в исследовании прочности циклически сим-
метричных металлоконструкций, исследование их надежности остается актуальным. Эти
конструкции характеризуются сложной пространственной геометрией, условиями закрепле-
ния, а также широким спектром воспринимаемых нагрузок. Очевидно, что при вариантном
проектировании уникального гидротурбинного оборудования ГАЭС необходимо иметь ме-
тодики оперативного определения их статического и динамического напряженно-
деформированного состояния (НДС), дающие достаточную точность и простоту создания
расчетной модели.
В настоящей работе исследование прочности и динамических характеристик крышек
гидромашин проводится на базе современных эффективных методов и программ для расчета
прочности и динамических характеристик сварных несущих конструкций на основе теории
упругости с использованием метода конечных элементов (МКЭ) в сочетании с аналитиче-
ским представлением перемещений и нагрузок рядами Фурье.
Методика определения напряженно-деформированного состояния, динамики и частот
колебаний циклически симметричных конструкций гидротурбин
Крышки гидромашин представляют собой сложные уникальные циклически сим-
метричные пространственные конструкции. Они состоят из тонкостенных тел вращения
(обечаек), подкрепленных системой часто расположенных ребер – меридиональных много-
связных пластин. Основное требование при проектировании крышек – обеспечение прочно-
сти и жесткости при минимальной металлоемкости. Разработана программа комплексных
экспериментально-теоретических исследований определения НДС и динамики элементов
конструкций гидротурбин [1, 2]. Для решения задачи используется численный МКЭ в соче-
тании с разложениями перемещений и нагрузок в ряды Фурье по окружной координате.
Векторы перемещений тел вращения )(u и пластин )(v , а также внешних нагрузок пред-
ставлены рядами Фурье
....2cos)(cos)()()(
,...2sin)(sin)(
,...2cos)(cos)()()(
)2()1()0(
)2()1(
2
)2(
1
)1(
1
)0(
11
+ϕ+ϕ+=
+ϕ+ϕ==
+ϕ+ϕ+=
−
ϕ
−
ϕϕ
vvvv
uuuu
uuuu
Вариационное уравнение относительно неизвестных амплитудных значений пере-
мещений тела вращения (u(k)) и меридиональных пластин (v(k)) имеет вид
−υδυ
π
+δ ∫∫∫∫ drdzDNDHrdrdzuDNDu k
F
kk
F
k ))(()()()(
2
))(()()()( )(
ПП
T
П
T)()(TT)(
П
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ МАШИН
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2013, Т. 16, № 1 53
,...1 ,0,0))(())(( )( ==δ−δ− ∫ kpudГqu
Г
k
i
kkk
Условия непрерывности перемещений требуют )()( k
r
k
ru υ= , )()( k
z
k
zu υ= .
Задача динамики конструкции решается исходя из матричного уравнения свободных
колебаний
0)()( 2 =− UpU MK ,
где K и М – матрицы жесткости и масс конструкции соответственно.
Вынужденные колебания конструкции при полигармоническом во времени нагруже-
нии описываются уравнением
Quu =ω− MK 2 , (1)
где u – вектор перемещений конечных элементов порядка N; ω – частота колебаний; Q – век-
тор внешней узловой нагрузки, изменяющейся во времени t.
Для решения задачи строим матрицы масс Mk и жесткости Кk конструкции для лю-
бой k-й гармоники разложения относительно вектора амплитудных значений перемещений
uik и нагрузок Q, применив разработанный [1, 2] конечноэлементный подход. Векторы пере-
мещений и внешних нагрузок раскладываем в ряд Фурье по времени t.
Задача о вынужденных колебаниях конструкции решается методом разложения ис-
комых перемещений по собственным формам [3] применительно к крышкам гидротурбин.
Уравнение (1) решается в два этапа.
Первый этап – находим n собственных частот и форм колебаний конструкции
.....0
,,0
,,1
22
3
2
2
2
1
T
n
js ji
ji
vv
ω≤ω≤ω≤ω≤
⎩
⎨
⎧
≠
=
=M
Уравнение (1) удовлетворяется при подстановке любого из n решений visinωt.
Второй этап – находим решение в виде разложения вектора u по собственным фор-
мам
).(,
1
taavau ii
n
i
ii == ∑
=
Приходим к системе дифференциальных уравнений
[ ] [ ] )()()( tqtata i =λ+&& , (2)
где λ – диагональная матрица
,,
.
.
. 2
2
1
ii
i
ϖ=λ
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
λ
λ
λ
=λ i = 1, 2, …, n.
В случае гармонической нагрузки, подставляя в (2) выражение
[ ] tata k
n
k
iki ϖ⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
= ∑
=
sin)(
1
в виде гармонического ряда, приходим к совокупности не связанных друг с другом уравне-
ний
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ МАШИН
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2013, Т. 16, № 1 54
[ ] [ ] [ ]kikkiki qaa =ϖ−λ 2 .
Отсюда находим элементы матрицы
[ ] [ ]
2
ki
k
ik
qa
ω−λ
= ,
где ωk – частоты слагаемых нагрузки
(k = 1, 2, …, n).
Для получения решения достаточно
учитывать ограниченное количество собст-
венных форм (i = 1, 2, …, n; n << N).
Исследование напряженно-
деформированного состояния и динамики
несущих конструкций обратимых
гидромашин ГАЭС
Крышка гидромашины Киевской
ГАЭС (напором 70 м) воспринимает нагрузки
от гидродинамического давления, дейст-
вующего на ее поверхность, контакти-
рующую с водой, и вес деталей направ-
ляющего аппарата, регулирующего коль-
ца, деталей торцевого уплотнения вала, а
также направляющего подшипника.
Крышка изготовлена сварной, материал
крышки – листовая углеродная сталь
Ст3сп. Крышка состоит из двух частей,
соединенных между собой креплениями. В
каждом разъеме установлено шестнадцать
длинных болтов М72, два коротких М72,
четыре призонных М 48 и три призонных
М48 с втулкой. Крепление разъема затя-
нуто до напряжений, которые обеспечи-
вают надежную работу крышки как еди-
ной конструкции на всех режимах работы
гидротурбины. Фланец крышки крепится к
статору девятнадцатью болтами М64 и
сорока пятью шпиль-
ками М64, располо-
женными на диаметре
5550 мм. Для ограни-
чения сдвигов в плос-
кости разъема фланца
крышки и статора ус-
тановлены четыре ко-
нических штифта.
На рис. 1 изо-
бражена первичная
дескритизация сечения
крышки с учетом дан-
ных о моделировании
деталей по признакам
зон, отвечающих соот-
Рис. 1. Первичная дескритизация
меридионального сечения крышки
Рис. 2. Распределение нагрузок
Рис. 3. Эпюра распределения давлений
под крышкой турбины в турбинном режиме
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ МАШИН
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2013, Т. 16, № 1 55
ветствующим свойст-
вам материалов, сум-
марной толщине пла-
стин и их количеству в
окружном направле-
нии.
Для расчета
НДС крышки опреде-
лены два характерных
режима работы турби-
ны:
− турбинный – мощ-
ность турбины
N = 38 МВт при на-
поре H = 70,5 м;
− насосный – мощ-
ность турбины N = 45,2 МВт при напоре
H = 74 м.
На рис. 2 показаны участки поверхно-
сти крышки, к которым при работе турбины
приложены нагрузки, определенные с учетом
веса прикрепленных к ней деталей и давления
воды.
Давление воды q5i на поверхностях
крышки отвечает эпюре распределения давле-
ний (рис. 3, 4).
В табл. 1 приведены значения дейст-
вующих нагрузок qi (i = 1, 2, 3, 4) от массовых
усилий, которые не зависят от режима работы
агрегата.
Таблица 1. Значения действующих нагрузок для характерных режимов работы турбины
Распределенная нагрузка, МПаРежим работы q1 q2 q3 q4
турбинный 0,596 1,504 0,467 0,045
насосный 0,596 1,504 0,467 0,045
Рассмотрим результаты
расчетов статических напряже-
ний крышки агрегата Киевской
ГАЭС. Для крышки гидрома-
шины расчеты выполнены при
разных режимах работы.
На рис. 5 приведено
деформированное состояние
крышки, а на рис. 6 – распре-
деление интенсивности напря-
жений в двухмерной области
крышки в насосном режиме.
Напряжения σm для разных ре-
жимов работы нагрузки при-
нимают следующие значения: в
Рис. 4. Эпюра распределения давлений
под крышкой турбины в насосном режиме
Рис. 5. Деформированное состояние
Рис. 6. Распределение интенсивности напряжений
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ МАШИН
ISSN 0131–2928. Пробл. машиностроения, 2013, Т. 16, № 1 56
турбинном 30,15 МПа, насосном 43,15 МПа.
Максимальная интенсивность напряжений σm
равна 43,15 МПа.
Собственные частоты колебаний крыш-
ки Киевской ГАЭС приведены в табл. 2.
При динамическом нагружении в спек-
тре частот возбуждения заданы такие частоты:
оборотная ω1 =2,78 Гц; лопастная ω2 = 16,67 Гц;
– лопаточная ω3 = 55,57 Гц. Средние σm и ам-
плитудные σa значения интенсивности напря-
жений при динамической нагрузке приведены в
табл. 3.
При динамическом нагружении на раз-
ных режимах работы амплитудные значения
напряжений составили приблизительно 20 % от
статических.
На основе опыта эксплуатации ГЭС [4]
и первых гидромашин Киевской ГАЭС [5]
предприятием ОАО «Турбоатом» выполнено
проектирование новых гидромашин Зеленчуг-
ской ГАЭС (напор 230 м) и проведены иссле-
дования прочности и надежности несущих кон-
струкций гидромашины.
Выводы
С целью обеспечения прочности и надежности несущих конструкций обратимых
гидромашин производства ОАО «Турбоатом», работающих при напорах от 70 до 600 м, с
использованием МКЭ разработаны экспериментально-теоретические методики и пакеты
прикладных программ, позволяющие на практике проводить комплексный анализ их стати-
ческих и динамических характеристик и отстройку от резонансных частот. Созданные мето-
дики рекомендованы для использования при проектировании новых конструкций, учитывая
при этом возможность изменения гидродинамических нагрузок. На базе разработанных ме-
тодик создан нормативный документ[5].
Литература
1. Зеленская О. Н. Анализ динамических характеристик тонкостенных элементов проточного тракта
гидротурбин / О. Н. Зеленская, Т. Ф. Медведовская, Е. В. Еселева // Пробл. машиностроения. –
2003. – Т. 6, № 2. – С. 121–130.
2. Метод конечных элементов в задаче определения радиальной жесткости циклически симметрич-
ных несущих конструкций гидротурбин / Т. Ф. Медведовская, А. В. Медведовский, Е. В. Еселева,
О. Н. Зеленская // Пробл. машиностроения. – 1999. – Т. 2, № 1–2. – С. 58–62.
3. Бате К. Численные методы анализа и метод конечных элементов / К. Бате, Е. Вильсон. – М.:
Стройиздат, 1982.– 445 с.
4. Разработка рациональной конструкции крышки гидротурбины при модернизации высоконапор-
ной ГЭС / Т. Ф. Медведовская, О. Н. Зеленская, А. В. Линник, А. Г. Гелеверя // Надійність і
довговічність машин і споруд. –2011. – Вип.34. – С. 139–147.
5. Розрахунок залишкового ресурсу елементів проточної частини гідротурбін ГЕС та ГАЕС. Методи-
чні вказівки: нормативный документ / Б. Кантор, О. Стрельнікова, Т. Медведовська, І. Ржевська,
О. Єселева, О. Линник, О. Зеленська. СОУ-Н МЕВ 40.1 –21677681–51: 2011: утв. Мін. енергетики
та вугільної пром-сті України: ввод в действие 07.07.11. – К.: Мін. енергетики та вугільної пром-
сті України, 2011. – 76 с.
Поступила в редакцию
15.08.12
Таблица. 2. Спектры частот
собственных колебаний крышки
Номер
гармоники
Номер
частоты
Частота,
Гц
1 79,8
2 249,2 0
3 305,8
1 67,8
2 128,5 1
3 203,8
1 106,2
2 161,6 2
3 241,7
Таблица 3. Средние и амплитудные
значения интенсивности напряжений
при динамической нагрузке
σa, МПа Режим
работы σm, МПа
ω1 ω2 ω3
турбинный 30,15 3,21 3,30 4,51
насосный 43,15 4,53 4,62 6,34
|