3. Определение основных размеров подшипников турбины
Подшипники турбомашин служат опорами роторов. Опорные подшипники воспринимают массу роторов и усилия, возникающие при их изгибных колебаниях. Упорные подшипники воспринимают осевые усилия, возникающие от газодинамических сил на лопаточном аппарате и от перепадов давления на торцевых плоскостях роторов.
Подшипники, жестко закреплённые в корпусе турбомашины, определяют положение роторов относительно статора в радиальном и осевом направлениях. Это обеспечивает заданные радиальные и осевые зазоры в проточной части турбины, а также в их уплотнениях. Для расчета подшипников необходимо знать массу пакетов лопаток всех ступеней, а также массу ротора. Все расчеты приведены в табл.3.1.
Таблица 3.1
Расчёт основных размеров подшипников турбины
№ п/п |
Наименование величины |
Обозна-чение |
Формула |
Размер-ность |
Значение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Число лопаток в решётке |
Zл4 |
Из профилирования ступени |
шт |
77 |
2 |
Площадь корневого сечения |
Fк |
Из приложения А |
м2 |
0,000310049 |
3 |
Площадь среднего сечения |
Fср |
Из приложения Б |
м2 |
0,000377949 |
4 |
Площадь периферийного сечения |
Fпериф |
Из приложения В |
м2 |
0,000020842 |
5 |
Плотность материала лопатки |
л |
Из газодинамического расчёта |
кг/м3 |
8000 |
6 |
Высота РЛ 4 ступени |
lр4 |
Из газодинамического расчёта |
м |
0,115 |
7 |
Объем РЛ 4 ступени |
V |
|
м3 |
0,00003134 |
8 |
Масса лопатки |
m4 |
|
кг |
0,251 |
9 |
Масса всех лопаток 4 ступени |
M4 |
|
кг |
19,308 |
10 |
Высота РЛ 1 ступени |
lр1 |
Из газодинамического расчёта |
м |
0,041 |
11 |
Масса лопатки |
m1 |
|
кг |
0,0897 |
12 |
Число лопаток в решётке |
Zл1 |
Принимаем |
шт |
77 |
13 |
Масса всех лопаток 1 ступени |
M1 |
|
кг |
6,904 |
14 |
Высота РЛ 2 ступени |
lр2 |
Из газодинамического расчёта |
м |
0,052 |
15 |
Масса лопатки |
m2 |
|
кг |
0,1122 |
Окончание табл. 3.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
16 |
Число лопаток в решетке |
Zл2 |
Принимаем |
шт |
77 |
17 |
Масса всех лопаток 2 ступени |
M2 |
|
кг |
8,64 |
18 |
Высота РЛ 3 ступени |
lр3 |
Из газодинамического расчёта |
м |
0,073 |
19 |
Масса лопатки |
m3 |
|
кг |
0,1580 |
20 |
Число лопаток в решетке |
Zл3 |
Принимаем |
шт |
77 |
21 |
Масса всех лопаток 3 ступени |
M3 |
|
кг |
12,17 |
22 |
Масса всех лопаток |
Mл |
|
кг |
47,02 |
23 |
Объём ротора |
Vр |
Из приложения Г |
м3 |
0,595 |
24 |
Плотность материала ротора |
р |
Принимаем [2] |
кг/м3 |
7850 |
25 |
Масса ротора без лопаток |
M |
|
кг |
4671,0 |
26 |
Общая масса ротора |
Mр |
|
кг |
4718,07 |
27 |
Вес ротора |
Gp |
|
Н |
47180,7 |
28 |
Вес, приходящийся на один подшипник |
P |
|
H |
23590,3 |
29 |
Частота вращения ротора |
n |
Задано |
об/мин |
7200 |
30 |
Вязкость масла Т-22 |
|
Принимаем [2] |
H/м2 |
0,03 |
31 |
Относительная ширина |
l/d |
Принимаем |
- |
0,9 |
32 |
Диаметр подшипника |
d |
|
мм |
94,1 |
33 |
Диаметр подшипника |
d |
Принимаем по нормальному ряду размеров |
мм |
100,0 |
34 |
Длина подшипника |
l |
|
мм |
90 |
