ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2021
Просмотров: 1411
Скачиваний: 4
ЕНЕРГЕТИЧНІ
ТА
ТЕПЛОТЕХНІЧНІ
ПРОЦЕСИ
Й
УСТАТКУВАННЯ
первоначальных
(
проектных
)
характеристик
,
может
быть
представлена
комплектующей
частью
деталей
:
1
–
ротор
насоса
;
2
–
уплотнение
вала
;
3
–
подшипники
;
4
–
корпус
;
5
–
диски
ступеней
;
6
–
концевые
уплотнения
и
т
.
д
.
Все
детали
имеют
различную
наработку
на
отказ
и
по
ним
определяют
периодичность
и
количество
остановов
насоса
для
восстановления
деталей
.
Если
по
результатам
диагностики
установлено
,
что
одна
или
несколько
его
деталей
могут
не
проработать
весь
межремонтный
период
,
тогда
необходимо
откорректировать
график
работы
насосной
группы
на
период
эксплуатации
энергоблока
.
Обычно
проектом
предусматривается
резервирование
работы
насосов
(
один
насос
находится
в
эксплуатации
,
один
в
аварийном
резерве
,
третий
находится
в
ремонте
).
По
имеющимся
данным
можно
оценить
коэффициент
готовности
насоса
(
другого
вида
оборудования
)
по
ремонтному
обслуживанию
К
АР
ПР
К
Г
Т
Т
Т
Т
−
−
=
η
,
(1)
где
T
К
–
рассматриваемый
временной
период
.
Как
правило
,
это
календарный
год
(
К
)
(12
мес
.);
T
ПР
–
среднее
время
простоя
(
ПР
),
отнесенное
к
рассматриваемому
периоду
времени
,
связанное
с
проведением
плановых
ремонтов
;
T
АР
–
вероятностный
простой
насоса
в
аварийно
-
восстановительном
ремонте
(
АР
)
из
-
за
низкого
качества
ремонта
.
Величину
T
АР
можно
значительно
сократить
,
если
планировать
и
выполнять
ремонт
на
основании
фактических
показателей
по
результатам
проведения
диагностики
.
Если
использовать
структурную
схему
ремонтных
циклов
(
рис
. 1),
то
по
аналогии
с
насосной
группой
можно
оценить
по
формуле
(1)
коэффициент
готовности
для
каждого
уровня
,
и
для
энергоблока
в
целом
,
и
создать
математическую
модель
,
описывающую
изменение
технического
состояния
и
надежности
работоспособного
оборудования
,
а
также
времени
,
оставшегося
до
его
отказа
,
с
целью
планирования
сроков
и
длительности
(
продолжительности
)
ремонтов
и
расчета
коэффициента
готовности
.
Такой
подход
к
планированию
продолжительности
ремонтов
энергоблоков
ТЭС
и
АЭС
позволяет
более
точно
произвести
расчеты
экономических
показателей
в
виде
суммарных
затрат
(
потерь
)
электростанции
,
связанных
с
ремонтами
энергоблоков
и
значительно
сократить
их
простои
при
ремонте
.
Список
литературы
:
1.
Gardzilewicz, A.
The heat and flow diagnostic procedure leading to a steam turbine
repair Plan [Text] / A. Gardzilewicz, A. Jefimow // Proc. 10
th
Conf. on Steam and Gas Turbines for Power and
Cogeneration Plants. – Karlovy Vary (Czech. Rep.). – 1994. – P. 87-93.
2.
Gardzilewicz, A.
Thermal Diagnostics
of Thermal Cycle Components on an Example of a Regenerative Heat Exchanger Rep. [Text] / A. Gardzilewicz,
A. Jefimow // IFFM-PAS 256/94. – Gdansk (in Polish). – 1994. – P. 34-40.
3.
Giuch, J.
The analysis of
performance of the turbine condenser with the prognosis of repair [Text] / J. Giuch, A. Gardzilewicz // Proc. of
the International Joint Power Generation Conf. – Baltimore, Maryland (USA). – August 23-26, 1998. – V. 2. –
P. 179-190.
4
.
Галузевий
керівний
документ
(
ГКД
34.20.661-2003) «
Правила
організації
технічного
обслуговування
та
ремонту
обладнання
,
будівель
і
споруд
електростанцій
та
мереж
».
Міністерство
палива
та
енергетики
України
2004.
©
Каверцев
В
.
Л
.,
Нализко
О
.
В
.,
Усык
Ю
.
Н
., 2012
Поступила
в
редколлегию
15.02.12
8’2012
130
ЕНЕРГЕТИЧНІ
ТА
ТЕПЛОТЕХНІЧНІ
ПРОЦЕСИ
Й
УСТАТКУВАННЯ
УДК
62-752.8(088.8)
В
.
С
.
ГАПОНОВ
,
д
-
р
техн
.
наук
;
проф
.
НТУ
«
ХПИ
»;
А
.
И
.
НАУМОВ
,
инженер
НТУ
«
ХПИ
»;
Ю
.
А
.
ОСТАПЧУК
,
канд
.
техн
.
наук
;
доц
.
НТУ
«
ХПИ
»
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ
МОДЕЛЬ
УПРУГОЙ
ОПОРЫ
С
УПРАВЛЯЕМОЙ
КВАЗИНУЛЕВОЙ
ЖЕСТКОСТЬЮ
ДЛЯ
ПОДШИПНИКОВ
ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ
РОТОРНЫХ
СИСТЕМ
Предложена
математическая
модель
упругой
опоры
с
управляемой
квазинулевой
жесткостью
для
подшипников
высокоскоростных
роторных
систем
с
целью
использования
в
задаче
обеспечения
управления
их
статической
и
динамической
жесткостями
.
Запропонована
математична
модель
упругої
опори
з
керованою
квазінульовою
жорсткістю
для
підшипників
високошвидкістних
роторних
систем
з
наміром
використання
в
задаче
забезпечення
керування
їх
статичними
та
динамічними
жорсткостями
.
Questions of influence of radial backlashes in coged gearing on a elutch at which specific loading increases by
each, on a resource coupler are considered. The estimation method of a residual resource on pressure of a bend
of cogs and a calculation example is shown.
Анализ
публикаций
.
В
работе
[1]
проведен
анализ
конструкций
и
функциональных
возможностей
упругих
опор
подшипников
высокоскоростных
роторных
систем
.
Установлено
,
что
существующие
упругие
опоры
не
решают
задачу
одновременного
обеспечения
статической
и
динамической
жесткости
роторных
систем
.
Поэтому
предложен
новый
принцип
работы
упругих
опор
,
позволяющий
управлять
характеристиками
жесткости
[2, 3].
Опоры
с
новым
принципом
работы
упругих
элементов
требуют
соответствующей
математической
модели
.
Цель
исследования
.
Целью
исследования
является
обоснование
математической
модели
упругой
опоры
с
управляемой
квазинулевой
жесткостью
для
подшипников
высокоскоростных
роторных
систем
.
Основная
часть
.
Рассматриваемая
опора
подшипников
ротора
[2]
состоит
из
трех
основных
частей
(
рис
. 1),
которые
механически
связанные
между
собою
:
несущей
системы
,
корректора
жесткости
и
системы
регулирования
[3].
Рис
. 1.
Схема
упругой
опоры
8’2012
131
ЕНЕРГЕТИЧНІ
ТА
ТЕПЛОТЕХНІЧНІ
ПРОЦЕСИ
Й
УСТАТКУВАННЯ
Несущая
система
обеспечивает
необходимую
несущую
способность
ротора
.
Корректор
жесткости
АВ
за
счет
параллельного
подключения
к
несущей
системе
упругих
элементов
,
имеющих
отрицательную
жесткость
,
обеспечивает
реализацию
упругой
характеристики
с
участком
квазинулевой
жесткости
на
рабочем
режиме
работы
системы
.
Автоматическая
поддержка
участка
квазинулевой
жесткости
упругой
характеристики
в
положении
,
которое
отвечает
рабочему
режиму
,
осуществляется
пассивным
регулятором
.
Геометрические
параметры
опоры
подшипников
Рис
. 2.
Зависимость
между
безразмерными
координатами
2
2
0
b
a
h
+
=
;
(
) (
)
2
1
2
1
2
2
0
2
x
x
x
x
b
h
h
−
+
−
+
=
.
Сила
в
корректоре
(
h
h
C
F
k
)
−
=
0
п
,
где
C
п
–
жесткость
пружины
корректора
.
Сила
трения
в
направляющих
управляющей
подсистемы
f
F
F
kn
⋅
=
TP
;
(
)
h
a
h
h
C
F
F
k
kn
⋅
−
=
α
⋅
=
0
п
cos
;
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
>
←
−
=
←
<
←
=
0
0
0
0
2
2
2
x
f
x
x
f
f
&
&
&
;
(
)
f
h
a
h
h
C
F
⋅
⋅
−
=
0
п
TP
.
Условие
самоторможения
(
)
a
x
x
b
f
1
2
−
+
≥
.
Уравнения
движения
системы
Кинетическая
энергия
системы
2
2
2
2
1
1
2
x
m
x
m
T
&
&
+
=
. (1)
Потенциальная
энергия
системы
(
)
(
2
0
п
2
1
2
12
2
2
20
2
1
10
2
П
h
h
С
x
x
С
x
С
x
С
−
+
−
+
+
=
)
. (2)
Уравнения
Лагранжа
2-
го
рода
8’2012
132
ЕНЕРГЕТИЧНІ
ТА
ТЕПЛОТЕХНІЧНІ
ПРОЦЕСИ
Й
УСТАТКУВАННЯ
( )
t
F
x
x
T
x
T
dt
d
i
i
i
i
+
∂
∂
−
=
∂
∂
−
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
∂
∂
П
&
;
(
)
(
)
(
(
)
)
(
)
⎪
⎪
⎭
⎪⎪
⎬
⎫
=
−
−
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
−
−
+
+
=
−
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
+
−
−
+
.
0
1
;
1
2
2
1
2
0
п
1
2
12
2
20
2
2
1
2
0
п
1
2
12
1
10
1
1
af
x
x
b
h
h
С
x
x
С
x
C
x
m
t
F
x
x
b
h
h
С
x
x
С
x
C
x
m
&&
&&
(3)
Статика
системы
Из
подстановкой
в
(3)
следует
( )
(
0
;
2
1
=
=
=
x
x
F
t
F
&&
&&
)
(
)
(
)
(
)
(
)
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎬
⎫
=
−
−
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
−
−
+
=
−
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
+
−
−
0
1
;
1
2
2
1
2
0
п
1
2
12
2
20
1
2
0
п
1
2
12
1
10
af
x
x
b
h
h
С
x
x
С
x
C
F
x
x
b
h
h
С
x
x
С
x
C
или
,
обозначив
,
имеем
условие
самоторможения
Z
x
x
def
=
−
2
1
a
Z
b
f
−
≥
и
уравнение
статики
системы
(
)
(
)
⎪
⎪
⎭
⎪⎪
⎬
⎫
−
+
=
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−
−
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
+
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
+
=
.
;
2
1
2
1
2
2
20
20
10
20
10
0
п
20
10
20
10
12
10
Z
b
a
h
f
C
a
Z
b
C
C
C
C
h
h
С
Z
C
C
C
C
C
C
F
В
безразмерном
виде
геометрические
параметры
:
2
2
0
2
2
1
1
2
;
;
;
Z
Z
h
h
b
Z
Z
b
x
x
b
x
x
+
−
=
=
=
=
;
(
)
(
)
(
)
f
c
c
Z
h
h
С
Z
C
C
b
F
π
−
−
π
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
+
π
+
=
⋅
1
1
1
0
п
12
10
,
где
0
10
20
10
20
10
tg
;
2
α
=
π
+
=
π
C
f
C
C
C
C
f
c
.
Жесткость
системы
(
)
(
)
(
)
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
π
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
−
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
π
−
−
−
π
−
+
π
⋅
+
=
⋅
−
c
f
c
c
h
h
C
Z
h
Z
h
С
C
Z
d
dF
C
b
1
2
1
1
1
0
10
3
0
п
12
1
10
.
Рассмотрим
нули
функции
жесткости
системы
,
соответствующие
участку
квазинулевой
жесткости
опоры
подшипников
(
)
0
1
10
=
⋅
−
Z
d
dF
C
b
.
Введем
функцию
(
)
(
)
0
1
2
1
1
1
0
10
3
0
п
12
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
π
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
−
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
π
−
−
−
π
−
+
π
⋅
+
=
c
f
c
c
h
h
C
Z
h
Z
h
С
C
y
;
(
)
f
c
c
C
Z
h
h
С
Z
C
C
x
π
−
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
π
−
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
π
+
=
10
0
п
10
12
1
2
1
1
2
1
;
Z
x
x
−
=
1
2
;
8’2012
133
ЕНЕРГЕТИЧНІ
ТА
ТЕПЛОТЕХНІЧНІ
ПРОЦЕСИ
Й
УСТАТКУВАННЯ
0
lim
;
0
;
2
2
1
lim
lim
20
20
20
12
10
10
20
=
π
=
=
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
=
π
∞
→
∞
→
∞
→
f
C
C
c
C
C
C
C
C
,
следовательно
,
(
)
Z
C
h
h
С
Z
C
b
F
−
⋅
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
+
=
⋅
1
2
1
10
0
п
10
;
(
)
Z
x
Z
C
C
Z
h
h
С
Z
x
=
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
−
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
+
=
1
10
10
0
п
1
;
2
2
1
1
;
(
)
0
1
1
1
2
1
2
2
0
10
п
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
−
+
=
h
Z
h
h
C
С
y
;
(
)
1
0
10
п
1
10
1
1
1
x
h
h
C
С
x
C
b
F
−
⋅
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
+
=
⋅
;
(
)
0
1
1
1
2
1
2
2
1
0
10
п
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
−
+
=
h
x
h
h
C
С
y
; (4)
2
1
1
2
0
2
x
x
h
h
+
−
=
.
Проведем
анализ
уравнения
(4).
Параллельный
перенос
осей
декартовых
координат
1
1
1
+
′
=
x
x
дает
1
2
1
2
0
−
′
+
=
x
h
h
;
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
+
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
′
+
=
1
1
2
1
2
2
1
0
10
п
h
x
h
h
C
С
y
.
Тогда
( ) (
1
1
x
y
x
y
′
−
)
=
′
функция
четная
,
следовательно
,
( )
1
x
y
симметрична
относительно
1
1
=
x
(
рис
. 3).
Рис
. 3.
График
изменения
функции
( )
1
x
y
8’2012
134