2 Виконую розрахунок згідно даних варіанту №8. База –підшипники № 4,5.

Початкові дані згідно варіанту №8 наведені нижче:

Номер варіа-нту		Довжина елементів валолінії, мм														Похили шийок в горизон­тальному стані, од. рівня											База		Висота, мм				Пито- мий тиск в під- ши­пни- ку Р, МПа
																													Кор­пу-са під­шип­ника		Рами фунда-мента
		L12		L2		L3		L34		L4		L5		L56		10		20	30		40		50		60
8		2600		610		610		2200		600		620		2600		2,1		2,2	1,6		1,8		1,2		1,4		№4,5		960		150		1,4
Діаметр шийок роторів, мм											Діаметр муфт, мм				Частота обертання, об/хв.					Тиск в кон- денса- торі, КПа		Середня температура, °С
d1	d2		d3		d4		d5		d6		РВТ- РНТ		РНТ- РГ									Кор­- пуса п-ш, №1		Рами фунда-мента №1		Кор- пуса п-ш № 2,3		Рами фунда-мента № 2, 3, 4,5,6		Кор- пуса п-ш № 4,5,6
															робо­ча n		кри­тична nк
180	200		220		230		290		290		500		590		3000		2200			3,5		102		43		63		37		63

1. Розраховую попереднє нівелювання

За базу обрано підшипники №4, №5, і відповідно до цього ₄^ = ₅^ =0.

2  Розраховую похил задньої шийки РГ, од. рівня:

Похил задньої шийки РГ дорівнює сумі похилів шийки підшипника №5 та суми похилів шийок РГ виміряних у його горизонтальному стані, тобто:

₆^ = ₅^ + _РГ1⁰ + _РГ2⁰ =₅^ + ₅⁰ + ₆⁰ =0 +1,2 +1,4 = 2,6.

3 Розраховую похил передньої шийки РНТ, од. рівня:

₃^ = ₄^ + _РНТ1⁰ + _РНТ2⁰ =₄^ + ₃⁰ + ₄⁰ =0 +1,6 +1,8 = 3,4.

Задня шийка РВТ (№2) є суміжною з передньою шийкою РНТ (№3) і тому повинна мати однаковий з нею похил: ₂^=₃^=3,4.

4 Розраховуємо похил передньої шийки РВТ, од. рівня:

₁^ = ₂^ + _РВТ1⁰ + _РВТ2⁰ = ₂^ +₁⁰ + ₂⁰ = 3,4+2,1+2,2 = 7,7.

5. Розраховую середні похили роторів, од. рівня:

= (₃^ + ₄^)/2 = (3,4+0)/2 = 1,7;

= (₁^ + ₂^)/2 = (7,7 +3,4)/2 = 5,55;

= (₅^ + ₆^)/2 = (0 +2,6)/2 = 1,3.

5. Розраховую висоту середини задньої шийки ротора РГ над базою, мм:

h₄^= h₅^=0;

h₆^ = h₅^+k L₅₆ = 0+0,00011,32600= 0,33.

Розраховую висоту середини передньої шийки ротора РНТ над базою, мм:

h₃^ = h₄^+k L₃₄ = 0+0,00011,72200= 0,37.

Аналогічно розраховуємо h₂^ та h₃^:

h₂^ = h₃^+ k ₃^(L₂+L₃) = 0,37+0,0001 3,4(610+610)= 0,78;

h₁^ = h₂^+k L₁₂ = 0,78+0,00015,552600= 2,22.

Отримані дані заніс в Таблицю 4.2 (пункти 1-3), а також на Рис. 2.а та Рис. 2.б.

іс

5. Визначаю переміщення шийок роторів із графіка на Рис. 3 (вертикальне зміщення) при тиску масла у підшипнику Р_підш = 1,4 МПа:

dш (мм)	d1=180	d2=200	d3=220	d4=230	d5=290	d6=290
мВ	0,141	0,151	0,161	0,165	0,221	0,221

Отримані дані заніс в Таблицю 4.2 (пункт 4).

5. Визначаю просідання пішипника №4 під вагою води у конденсаторі.

Тиск в конденсаторі Р_к=3,5 КПа. Вважаємо, що величина атмосферного тиску у місці розташування конденсатора дорівнює В = 90, 66 КПа.

Тоді абсолютний тиск буде визначатись як:

р_абс = В - р_{вак конд} звідки р_{вак конд} = В - р_абс = 90,66 – 3,5 = 87,16 кПа = 0,087 МПа.

Із Рис. 4 визначаємо величину просідання підшипника _к = -0,27 мм.

Отримане значення заніс в Таблицю 4.2 (пункт 5).

9  Розраховую величини підняття шийок від температурного подовження роторів, причому вважаємо, що температура повітря в машзалі дорівнює t_п = 25 ⁰С.

_т1 = (t_к1-t_п)h_к+(t_ф1-t_п)h_ф1 = 1,1510^-5(102-25)960+(43-25)150 = 0,88 мм;

_т2 = (t_к2-t_п)h_к+(t_ф2-t_п)h_ф2 = 1,1510^-5(63-25)960+(37-25)150 = 0,44 мм;

_т3 = (t_к3-t_п)h_к+(t_ф3-t_п)h_ф3 = 1,1510^-5(63-25)960+(37-25)150 = 0,44 мм;

_т4 = (t_к4-t_п)h_к+(t_ф4-t_п)h_ф4 = 1,1510^-5(63-25)960+(37-25)150 = 0,44 мм;

_т5 = (t_к5-t_п)h_к+(t_ф5-t_п)h_ф5 = 1,1510^-5(63-25)960+(37-25)150 = 0,44 мм;

_т6 = (t_к6-t_п)h_к+(t_ф6-t_п)h_ф6 = 1,1510^-5(63-25)960+(37-25)150 = 0,44 мм.

Отримані дані заніс в Таблицю 4.2 (пункт 6).

10  Визначаю загальний підйом шийок роторів при роботі ТА за формулою _і^ = _м^В+_к+_т:

₁^ = 0,141 + 0,88 = 1,02 мм;

₂^ = 0,151 + 0,44 = 0,59 мм;

₃^ = 0,161 + 0,44 = 0,60 мм;

₄^ = 0,165 –0,27+ 0,44 = 0,33 мм;

₅^ = 0,221 + 0,44 = 0,66 мм;

₆^ = 0,221 + 0,44 = 0,66 мм.

Отримані дані заніс в Таблицю 4.2 (пункт 7).

11 Розраховую висоту перебільшення підйому шийок підшипників відносно підшипника №1 за формулою _і = ₁ - _і:

₁^ = ₁^ - ₁^ = 1,02–1,02= 0 мм;

₂^ = ₁^ - ₂^ = 1,02–0,59= 0,43 мм;

₃^ = ₁^ - ₃^ = 1,02–0,60= 0,42 мм;

₄^ = ₁^ - ₄^ = 1,02–0,33= 0,69 мм;

₅^ = ₁^ - ₅^ = 1,02–0,66= 0,36 мм;

₆^ = ₁^ - ₆^ = 1,02–0,66= 0,36 мм.

Отримані дані заніс в Таблицю 4.2 (пункт 8).

12 Визначаю величину підйому підшипників №2, №3, №4, №5 та №6.

Відношення критичної частоти обертання вала до робочої частоти дорівнює:

 = n_к/n = 2200/3000 = 0,73

Зміна похилу шийки №2 при обертанні та самовирівнюванні вала:

₂ = ₂⁰ (1– ) = 2,2(1– 0,73) = 0,59 мм.

Самовирівнювання вала при обертанні призводить до розкриття муфти знизу на величину:

а = k₂ d_м = 0,00010,59500 = 0,029 мм.

де d_м = 500 мм (згідно з умовами варіанту).

Щоб створити упереджене розцентрування зверху, яке дорівнює а на півмуфтах РВТ- РНТ необхідно підняти підшипники №2, №3, №4, №5 та №6 на висоту Х₂:

Х₂ = k₂ L₁₂ = 110^-40,592600 = 0,15 мм.

Отримане значення заніс в Таблицю 4.2 (пункт 9).

13 Розраховую абсолютне зміщення підшипників відносно попереднього нівелювання за формулою _і = _і^ + Х₂:

₁ =0 мм;

₂ = ₂^ + Х₂ = 0,43 + 0,15 = 0,58 мм;

₃ = ₃^ + Х₂ = 0,42 + 0,15 = 0,57 мм;

₄ = ₄^ + Х₂ = 0,69 + 0,15 = 0,84 мм;

₅ = ₆ = ₅^+ Х₂ = 0,36 + 0,15 = 0,51 мм.

Отримані дані заніс в Таблицю 4.2 (пункт 10).

14 Знайдемо висоти середин шийок після остаточного нівелювання h_і = h_і^ + _і :

h₁ = h₁^ + ₁ =2,22 + 0 = 2,22 мм;

h₂ = h₂^ + ₂ = 0,78 + 0,58 =1,36 мм;

h₃ = h₃^ + ₃ = 0,37 + 0,57 =0,94 мм;

h₄ = h₄^ + ₄ = 0 + 0,84 =0,84 мм;

h₅ = h₅^ + ₅ = 0 + 0,51 =0,51 мм;

h₆ = h₆^ + ₆ = 0,33 + 0,51 =0,84 мм.

Отримані дані заніс в Таблицю 4.2 (пункт 11).

15. Визначаю остаточні середні похили роторів:

=110⁴(h₁-h₂)/L₁₂ =10⁴(2,22-1,36)/2600 = 3,30;

=110⁴(h₃-h₄)/L₃₄ =10⁴(0,94-0,84)/2200 = 0,45;

=110⁴(h₆-h₅)/L₅₆ =10⁴(0,84-0,51)/2600 = 1,26.

Отримані дані заноіс в Таблицю 4.2 (пункт 12).

15. Остаточний похил шийок роторів визначаю за формулою _і = + _і⁰

₁ = + ₁⁰ = 3,30 + 2,1 = 5,4 од. рівня;

₂ = + ₂⁰ = 3,30 + 2,2 = 5,5 од. рівня;

₃ = + ₃⁰ = 0,45 + 1,6 = 2,05 од. рівня;

₄ = + ₄⁰ = 0,45 + 1,8 = 2,25 од. рівня;

₅ = + ₅⁰ = 1,26 +1,2 = 2,46 од. рівня;

₆ = + ₆⁰ = 1,26 +1,4 = 2,66 од. рівня.

Отримані дані заніс в Таблицю 4.2 (пункт 13).

17 Визначаю висоти центрів півмуфт h_Ві = h_і  k_іL_і

h_В2 = h₂ + k₂L₂ = 1,36 + 110^-45,5610 = 1,69 мм;

h_В3 = h₃ + k₃L₃ = 0,94 + 110^-42,05610 = 1,06 мм;

h_В4 = h₄ + k₄L₄ = 0,84 + 110^-42,25600 = 0,97 мм;

h_В5 = h₅ + k₅L₅ = 0,51 + 110^-42,46620 = 0,66 мм.

Отримані дані заніс в Таблицю 4.2 (пункт 14).

18. Розраховую вертикальний ексцентриситет на муфтах.

Для муфти РВТ – РНТ: r_{РВТ-РНТ} = h_РВТ – h_РНТ = h_В2 – h_В3 =1,69 –1,06=0,63 мм.

Для муфти РНТ- РГ: r_РНТ-РГ = h_РНТ – h_РГ = h_В4 – h_В5 =0,97 –0,66=0,31 мм;

Отримані дані заніс в Таблицю 4.2 (пункт 15).

19 Визначаю биття ротора на муфтах.

Для муфти РВТ – РНТ (центрувальна скоба розташована знизу на півмуфті РНТ):

2r_{РВТ-РНТ} =20,63 = 1,26 мм.

Вказую отриману величину на круговій діаграмі (Рис 2.г, положення муфти РВТ–РНТ на 180^о).

Для муфти РНТ- РГ (центрувальна скоба розташована зверху на півмуфті РНТ):

2r_РНТ-РГ =20,31 = 0,62 мм.

Вказую отриману величину на круговій діаграмі (Рис 2.г, положення муфти РНТ–РГ на 0^о).

20 Розраховую відхилення торцевої площини півмуфти від вертикалі.

Для муфти РВТ–РНТ: а_РВТ = k_РВТd_м = k₂d_м = 110^-45,5500 = 0,27 мм;

а_РНТ = k_РНТd_м = k₃d_м = 110^-42,05500 = 0,10 мм.

Злам валолінії на муфті РВТ–РНТ (або розкриття муфти РВТ-РНТ зверху) дорівнює:

 а _{РВТ2-РНТ1}= а _РВТ – а _РНТ = 0,27 – 0,10 = 0,17 мм.

Вказую отриману величину на круговій діаграмі (Рис 2.г, положення муфти РВТ–РНТ на 0^о).

Заніс отримані значення в Таблицю 4.2 (пункт 16).

Аналогічно розраховую відхилення торцевої площини від вертикалі і для муфти РНТ–РГ.

Для муфти РНТ–РГ: а_РНТ = k_РНТd_м = k₄d_м = 110^-42,25590 = 0,13 мм;

а_РГ = k_РГd_м = k₅d_м = 110^-42,66590 = 0,15 мм.

Злам валолінії на муфті РНТ–РГ (або розкриття муфти РНТ-РГ зверху) дорівнює:

 а _РНТ-РГ= а _РГ –а _РНТ = 0,15 – 0,13 = 0,02 мм.

Вказую отриману величину на круговій діаграмі (Рис 2.г, положення муфти РНТ–РГ на 0^о).

Заніс отримані значення в Таблицю 4.2 (пункт 17).

21 Остаточно заповнюю кругові діаграми центрування, враховуючи рівності:

(1)

. (2)

22 Поправку на горизонтальне зміщення муфт при обертанні ротора на масляному клині визначаємо із графіка на Рис. 3 (горизонтальне зміщення). У цьому випадку значення в середині кругових діаграмах та необхідно відповідно збільшити або зменшити на величину визначеної поправки (в залежності від знака поправки). В межах цієї практичної роботи горизонтальне зміщення муфт при обертанні на масляному клині не розраховуємо.

За результатами виконаних розрахунків формулюю висновок.

Таблиця 4.2 – Результати розрахунку центрування валолінії турбоагрегату.

Назва розрахунку, Одиниці вимірювання	Формула	Ротори, їх шийки
		РВТ		РНТ		РГ
		1	2	3	4	5	6
1. Похили шийок підшипників при горизонтальному розташуванні ро-тора, од. рівня	Згідно варіанту №2 і0	2,3	2,4	1,7	1,6	1,2	1,2
2. Похили шийок при попередньому нівелюванні (база – підшипники № 4,5), од. рівня	Розрахунок згідно п.1 і	8,0	3,3	3,3	0	0	2,4
3. Попереднє нівелювання (висо-та середин шийок над базою), мм	hі = hі-1+ kLі	2,25	0,78	0,38	0	0	0,25
4. Вертикальне зміщення шийок на масляному клині, мм	мВ–згідно з графіком (рис. 7.3)	0,152	0,17	0,188	0,19	0,25	0,25
5. Просідання від води в конденсаторі, мм	к–згідно з графіком (рис. 7.4)	0	0	0	– 0,27	0	0
6. Підняття шийок від темпера-турного подовження, мм	Т = (tк-tп)hк+ +(tф-tп)hф	1,23	0,52	0,52	0,58	0,58	0,58
7. Загальне зміщення шийок при роботі, мм	і = мВ + к + Т	1,38	0,69	0,71	0,50	0,83	0,83
8. Різниця підйому підшипників відносно підшипника № 1, мм	і = 1 - і	0	0,69	0,67	0,88	0,55	0,55
9. Необхідний підйом підшипни-ків для утворення розвалу муфти зверху (виправлення гнучкого ротора), мм	Х2 = k2 L12	0	0,19	0,19	0,19	0,19	0,19
10. Абсолютне підняття підшип-ників відносно попереднього нівелювання, мм	і = і + Х2	0	0,88	0,86	1,07	0,74	0,74
11. Висоти середин шийок під-шипників при остаточному ніве-люванні , мм	hі = hі + і	2,25	1,66	1,24	1,07	0,74	0,99
12. Середній похил роторів, од. рівня		2,27		0,74		1,22
13. Остаточний похил шийок роторів, од. рівня	і = + і0	4,57	4,67	2,44	2,34	2,44	2,44
14. Висота центрів муфт, мм	hВ=hі  kіLі	0	1,94	1,39	1,22	0,90	0
15. Вертикальний екцентриситет- різниця висот півмуфт, мм	rРВТ-РНТ = hРВТ - hРНТ rРНТ-РГ = hРНТ - hРГ	0,55
		0,32
16. Відхилення площини півму-фти від вертикалі, мм	аі = kіdм		0,20	0,10	0,11	0,12
17. Розкриття півмуфт (злам осей роторів), мм	а = аі - аі-1	0,10			0,01