Введение

Надежная и экономичная работа оборудования на электростанциях невозможна без проведения целого комплекса работ по его техническому обслуживанию и ремонту. Производство ремонта современного энергетического оборудования на электростанциях представляет собой сложную и ответственную задачу. Работы по разборке, испытанию, ремонту и сборке мощных энергетических агрегатов проводятся в непосредственной близости от работающего оборудования и требуют высокой точности его доводки. От персонала, занятого ремонтом паровых котлов и турбин, вспомогательного оборудования требуется знание конструкций, понимание назначения отдельных узлов и деталей ремонтируемых агрегатов, правильное применение материалов и запасных частей.

В настоящем учебном пособии, предназначенном для студентов теплоэнергетических специальностей высших учебных заведений представлены практические задачи, направленные на более глубокое изучение основ ремонтов в энергетическом производстве, рассматриваемых в теоретическом курсе.

Задачи в учебном пособии разбиты по восьми наиболее значимым темам: механизация ремонта, ремонт изоляции, ремонт арматуры, сварка и термообработка, ремонт котлов, ремонт турбин, центровка турбоагрегата, устранение вибрации. Перед каждым блоком задач представлены краткие теоретические сведения, дополняющие основные лекционные разделы. Варианты индивидуальных заданий к выполнению задач даны в приложении и выдаются каждому студенту преподавателем. Все расчеты должны выполняться с соответствующими краткими пояснениями. После каждого раздела представлены вопросы, по которым проводится собеседование.

Тема 1 механизация ремонтов на тэс

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Стропыпредназначаются для захвата грузов и подвешивания их к крюкам грузоподъемных механизмов. Стропы изготавливают из отдельных кусков стального каната. По концам стропа делают петли или закрепляют крюки (иногда кольца). Усилие, которому подвергается строп, а следовательно, и диаметр каната стропа зависят от величины груза, для подъема которого он предназначен, числа ветвей стропа и угла наклона их к вертикали.

Формула для расчета усилия на одну ветвь стропа имеет следующий вид:

, (1.1)

где S– усилие на одну ветвь стропа, кг;Q– масса груза, кг;m– число ветвей стропа;n– коэффициент, зависящий от углаαотклонения стропа от вертикали (табл. 2).

Таблица 1.1

Угол α, град	0	15	30	45	60*
Коэффициент n	1,00	1,03	1,15	1,42	2,00
* Угол α более 45º следует избегать ввиду резкого возрастания усилия на строп.

Подсчитав по формуле (1.1) усилие, действующее на одну ветвь стропа, умножают его на коэффициент запаса прочности kи получают величину разрывного усилияP, которую должен иметь канат, выбираемый для изготовления стропа:

(1.2)

Полиспастомназывается грузоподъемное устройство, состоящее из блоков, соединенных канатом, служащее для уменьшения усилия при подъеме груза. Полиспаст по своему принципу действия подобен рычагу: выигрыш в силе равен проигрышу в расстоянии при теоретическом равенстве совершаемых работ.

Наиболее широкое распространение получили полиспасты в сочетании с лебедками. При оснастке полиспаста канат прикрепляют одним концом к ушку одного из блоков полиспаста, и он огибает последовательно ролики обоих блоков, а другим концом, сбегающим с одного из блоков, навивается на барабан лебедки.

Необходимую длину каната для оснастки полиспаста можно определить по следующей формуле:

L = n (h + 3d) + l + 10, (1.3)

где n– число ниток полиспаста;h– максимальная высота подъема груза, м;d– диаметр ролика, м;l– расстояние от точки подвешивания неподвижного блока до лебедки, м;10– расчетный запас длины каната, м.

Для изготовления стропов, а также при подъеме грузов подвергающихся изгибу при огибании роликов блоков и барабана лебедки применяют стальные канаты типа ЛК-РО с органическим сердечником по ГОСТ 7668-80 (табл. 1.2). Канаты ЛК (с линейным касанием) имеют лучшее заполнение сечения, более гибки, выдерживают большее число изгибов и более износостойки.

Расчет полиспастов заключается в определении усилия в сбегающем конце каната, выборе грузоподъемности блоков, диаметра и длины каната, необходимого для оснастки полиспаста.

Величина усилия S_С в сбегающем конце канатаопределяется по следующей формуле:

, (1.4)

где Q– масса поднимаемого груза, кг;η– к.п.д. полиспаста;n– число ниток полиспаста.

Значения к.п.д. полиспастов для стальных канатов даны в табл. 1.3. В этой же таблице приведены схемы оснастки наиболее часто употребляемых полиспастов от одной до шести ниток.

Для упрощения подбора числа ниток полиспастав зависимости от веса поднимаемого груза, имеющихся блоков и грузоподъемности лебедки определяется по формуле:

, (1.5)

где K₂– коэффициент, выбираемый для стальных канатов по табл.1.4, в зависимости от количества ниток полиспаста и отводных блоков;Q– вес поднимаемого груза, кг;S– натяжение сбегающего каната (равно грузоподъемности лебедки), кг.

Блокиприменяются для изменения направления движения канатов, для изменения направления передаваемого по канату тягового усилия, а также для уменьшения тягового усилия, необходимо для перемещения или подъема груза.

Блоки для изменения направления каната называются отводными; они всегда закрепляются неподвижно и имеют один ролик для каната.

Блоки, предназначенные для уменьшения тягового усилия, необходимого для подъема или перемещения груза, называют грузовыми. В табл. 1.5 приведены данные о грузоподъемности, массе облегченных грузовых блоков и одном габаритном размере.

Таблица 1.2

Характеристика стального каната с органическим сердечником типа

ЛК-РО по ГОСТ 7668-80

Диаметр, мм		Расчетная масса 100 м смазанного каната, кг	Расчетный предел прочности проволоки при растяжении, кг/мм2
каната	проволоки		140	160	180	200
			Разрывное усилие каната в целом, кгc, не менее
15,0	0,90	86,5	–	11450	12900	13850
18,0	1,1	124,5	–	16500	17950	19450
20,0	1,2	152,0	–	20200	21950	23850
22,0	1,3	183,0	21200	24250	26400	28650
23,0	1,40	212,0	24600	28150	30600	33250
25,5	1,60	249,5	28900	33100	36000	39100
27,0	1,70	280,0	32500	37200	40500	43950
29,0	1,80	321,5	37350	42650	46400	50400
31,0	1,90	365,5	42450	48500	52800	57300

Таблица 1.3

Коэффициент полезного действия тягового каната полиспастов

из стальных канатов

Примечание	Число рабочих ниток, n
	1	2	3	4	5	6
	Схема полиспаста
		S Q	S Q	S Q	Q	Q
К.п.д. полиспаста, η	0,96	0,94	0,92	0,90	0,88	0,87

Таблица 1.4

Размеры и масса облегченных грузовых блоков

Грузоподъе-мность, т	Число роликов	Тип блока	Диаметр ролика, мм	Масса блока, кг
1	1	С крюком	110	3,6
		С проушиной		3,1
3	1	С крюком	140	15,6
		С проушиной		12,65
3	1	С крюком	180	31,0
		С проушиной		24,4
5	2	С крюком	140	30,5
		С проушиной		23,9
10	1	С крюком	260	78
		С проушиной		61,8
20	2	С крюком	180	68,6
		С проушиной		52,4
20	3	С крюком	350	306
30	4	С двурогим крюком	450	613
50	6	С двурогим крюком	450	1005

Таблица 1.5

Коэффициенты К₂для расчета полиспастов из стальных канатов

Число ниток полиспата	Число отдельных блоков				Примечание
	0	1	2	3
	КоэффициентК2
1	0,96	0,92	0,88	0,85	К.п.д. одного ролика принят равным 0,96
2	1,88	1,81	1,73	1,66
3	2,76	2,65	2,55	2,44
4	3,62	3,47	3,33	3,20
5	4,44	4,26	4,09	3,92
6	5,21	5,00	4,80	4,61
7	5,96	5,72	5,49	5,27
8	6,89	6,42	6,17	5,92
9	7,38	7,09	6,80	6,53
10	8,04	7,72	7,41	7,12

ЗАДАЧИ

1. Используя таблицу 1.2 определить диаметр каната стропа, расчетный предел прочности проволоки, разрывное усилие каната для подъема груза массой Q при угле отклонении ветвей стропа от вертикали α. Число ветвей стропаm= 2; 4. Коэффициент запаса прочностиk = 5 (легкий режим работы). Исходные данные для расчета указаны в таблице 7.1.

2. Рассчитать полиспаст (усилие в сбегающем конце каната S, грузоподъемность блоков, диаметр и длину каната с соответствующими значениями разрывного усилия и расчетного предела прочности) для подъема электрической лебедкой груза массой Q на высоту h. Выбрать лебедку по величине усилия в сбегающем канате по ближайшему большему значению. Коэффициент запаса прочностиk= 5 (легкий режим работы). Исходные данные для расчета указаны в таблице 7.2.

3. Выбрать полиспаст (через коэффициент К₂) для подъема груза массой Q, т лебедкой грузоподъемностью S, т при n отводных блоков. Для выбранного полиспаста указать число ниток, количество роликов в верхнем и нижнем блоках. Исходные данные для расчета указаны в таблице 7.3.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПРОВЕРКИ

1. Объяснить назначение стропов.

2. Назвать основные показатели, применяющиеся при выборе стропов.

3. В чем заключается расчет полиспастов?

4. Назвать назначение блоков и полиспастов.