35. Момент сопротивления вращению ротора. Момент турбины

Момент сопротивления вращению ротора двигателя складывается из момента сопротивления вращению компрессора , момента, потребного на привод в действие агрегатов, и момента, предназначенного для преодоления трения. Последние два момента сравнительно невелики (не более 5% от момента ) и поэтому можно принять: .

Момент сопротивления вращению компрессора пропорционален квадрату скорости вращения . Тогда: , где коэффициент пропорциональности; .

Для проектируемых систем запуска коэффициент а можно определить по рисунку. Зная значение скорости вращения соответствующей режиму малого газа, можно вычислить величину коэффициента .

Момент турбины.

Крутящий момент турбины зависит от температуры газа перед ней и скорости вращения ротора двигателя. На первом этапе запуска турбина положительного крутящего момента не создает и является тормозом.

Зависимость изменения момента, развиваемого турбиной при постоянной температуре газов, на участке от до можно принять линейной от скорости вращения ротора, т. е. , значения коэффициентов m и p могут быть определены из граничных условий:

1) при , и ;

2) при ,

Следовательно, . Тогда: , . На участке от до _м._г температура газов перед турбиной непостоянна и изменение крутящего момента турбины в зависимости от скорости вращения ротора протекает нелинейно. С некоторым приближением можно принять линейную зависимость момента турбины от скорости вращения ротора в виде: . Значения коэффициентов и также могут быть определены из граничных условий:

1) при и одновременно , следовательно: откуда: (1);

2) при . Следовательно, , откуда (2).

Приравнивая (1) и (2) получим: , откуда: , .

36. Крутящий момент стартера

В зависимости от типа стартера характер изменения его крутящего момента от скорости вращения ротора может быть различным. Для электрических и газотурбинных стартеров можно принять: ,где — начальный пусковой момент; с—коэффициент, зависящий от типа стартера.

Для газотурбинных стартеров с одной турбиной , следовательно, с =0, а для электрических и газотурбинных стартеров с двумя кинематическими несвязанными турбинами: . Для обеспечения приемлемой продолжительности запуска момент стартера должен в 2 — 3 раза превышать момент сопротивления при скорости вращения ротора стартера : , откуда .

Зная величины и , можно, задаваясь значением коэффициента с, определить начальный пусковой момент для случая, когда момент стартера изменяется по линейному закону в зависимости от скорости вращения ротора: .

Максимальное значение коэффициента с определяют из условия, что при скорости вращения ротора , когда происходит отключение стартера, его момент равен нулю: . Следовательно, и .

Зная момент , соответствующую ему величину и значение . можно на графике по двум этим точкам провести прямую, по которой происходит изменение момента стартера в зависимости от скорости вращения ротора. Для выполнения вычислений табличным способом указанная зависимость может быть представлена формулой, полученной из подобия треугольников,

, откуда и, следовательно,

В результате момент стартера при будет: .

Следует отметить, что здесь и далее мы оперируем понятием момента стартера относительно вала ротора двигателя. Если между валом стартера и валом двигателя имеется редуктор с передаточным числом , то, пренебрегая потерями на редукторе, можно момент стартера относительно вала ротора двигателя привести к моменту на валу стартера , исходя из условия передачи и восприятия одинаковой мощности.

Тогда , откуда

Для современных стартеров значения передаточного числа довольно большие. Так, для газотурбинных стартеров при .

При определении мощности стартера можно пользоваться моментами относительно вала ротора двигателя, не внося в расчет величину передаточного числа. Для определения же фактических усилий на валу стартера и других расчетов, связанных с его работой, прочностью и т. д., необходимо учитывать моменты на его валу.