Макролиний усталостного

Если при вращении маховичка синхронизатора турбина не принимает нагрузки (при параллельной работе) или не достигается желаемое число оборотов (при индивидуальной работе), то нужно немедленно прекратить дальнейшее вращение маховичка до устранения причины неисправной работы синхронизатора или регулирующих клапанов. При наличии заеданий чрезмерное воздействие на синхронизатор может вызвать мгновенное значительное открытие регулирующих клапанов, резкое и значительное увеличение числа оборотов или большой наброс нагрузки на турбину и повреждение ее.

'После включения регулятора давления и установления необходимого противодавления, чтобы регулятор скорости не препятствовал увеличению пропуска пара через турбину и принятию полной тепловой нагрузки на нее, необходимо вращением маховичка синхронизатора (до положения максимальной нагрузки) выключить регулятор скорости. С этого момента турбина начнет работать по тепловому графику, т. е. под управлением регулятора противодавления, а регулятор скорости в этом случае будет выполнять функции предохранительного ре-, гулятора, который вступает в действие только при увеличении числа оборотов турбины на 6—7% сверх номинальной величины.

Регулирование числа оборотов при индивидуальной работе турбины или изменение нагрузки при параллельной работе генератора в сеть производится вращением маховичка / синхронизатора.

включения в работу регулятора противодавления и установления необходимого противодавления в выхлопном патрубке турбины регулятор скорости 'выключается из работы .вращением маховичка синхронизатора на увеличение числа оборотов до положения ее номинальной иагруэки. С этого момента турбина начнет работать по тепловому графику под управлением регулятора противодавления, а выключенный регулятор скорости будет выполнять функции предохранительного регулятора, который вступает в работу только лря увеличении числа оборотов турбины на 6—7% сверх номинального значения. Это необходимо для того, чтобы регулятор скорости не мешал изменению тепловой нагрузки отри работе тур-, бины по тепловому графику.

этому все сказанное выше о причинах повышения числа оборотов при сбросе нагрузки с конденсационной турбины полностью относится и к данной турбине, работающей по электрическому графику. При работе по тепловому графику турбина управляется регулятором противодавления, т. е. частичные открытие и закрытие регулирующих клапанов производятся регулятором давления. Число оборотов турбины в этом случае удерживается за счет частоты в сети, так как регулятор скорости выключен из работы вращением маховичка синхронизатора до упора на увеличение числа оборотов. Регулятор скорости вступает в работу только при увеличении числа оборотов турбины на 6—7% сверх номинального.

Регулирование числа оборотов при индивидуальной работе турбины или изменение нагрузки при параллельной работе генератора в сеть производится вращением маховичка / синхронизатора.

Пуск турбин осуществляется с отключенным регулятором давления. До включения в сеть турбина управляется регулятором скорости. После синхронизации генератора и приема нагрузки на него включается регулятор давления и устанавливается необходимое давление в выхлопном патрубке турбины. Центробежный регулятор скорости выключается из работы вращением маховичка синхронизатора до положения максимальной нагрузки. Это необходимо для того, чтобы регулятор скорости не мешал изменению тепловой нагрузки при работе турбины по тепловому графику. С этого момента турбина начнет работать под управлением регулятора давления. Выключенный регулятор скорости будет выполнять функции предохранительного регулятора, который вступает в работу только при увеличении числа оборотов турбины на 6—7% сверх номинального значения при сбросе электрической нагрузки и отключении генератора от сети.

Сначала определяется диапазон синхронизации при номинальном числе оборотов турбины вращением маховичка синхронизатора на снижение, затем на повышение оборотов. Ход синхронизатора должен быть на снижение оборотов в пределах 4—5% и на увеличение — в пределах 5—6% от номинальных. Регулировка диапазона синхронизации производится изменением жесткости его пружины.

Турбины с противодавлением. Турбины с противодавлением имеют регулятор скорости и регулятор давления, которые работают независимо друг от друга. При работе турбины по электрическому графику, т. е. при выключенном регуляторе давления, регулирование числа оборотов производится регулятором скорости так же, как и чисто конденсационной турбины. Поэтому все сказанное выше о причинах повышения числа оборотов конденсационной турбины при сбросе нагрузки полностью относится и к данной турбине, работающей по электрическому графику. При работе по тепловому графику турбина управляется регулятором давления. Число оборотов турбины в этом случае удерживается электросетью, так как регулятор скорости выключен из работы вращением маховичка синхронизатора до упора на увеличение числа оборотов. Регулятор скорости вступает в работу только при увеличении числа оборотов турбины на 6—7% выше номинального.

Если при вращении маховичка синхронизатора турбина не принимает нагрузки (при параллельной работе) или не достигается желаемое число оборотов (при индивидуальной работе), то нужно немедленно прекратить дальнейшее вращение маховичка до устранения причины неисправной работы синхронизатора или регулирующих клапанов. При наличии заеданий чрезмерное воздействие на синхронизатор может вызвать мгновенное значительное открытие регулирующих клапанов, резкое и значительное увеличение числа оборотов или большой наброс нагрузки на турбину и повреждение ее.

После включения в работу регулятора давления путем открытия вентиля на импульсном паропроводе и установления необходимого противодавления необходимо вращением маховичка синхронизатора до положения максимальной нагрузки выключить регулятор скорости, чтобы он не препятствовал увеличению пропуска пара через турбину и принятию полной тепловой нагрузки. С этого момента турбина начнет работать по тепловому графику, т. е. под управлением регулятора давления, а регулятор скорости в этом случае будет выполнять функции предохранительного регулятора, который вступает в действие только при увеличении числа оборотов турбины на 6—7% сверх номинальной величины. При переводе турбин с гидродинамической системой регулирования (типа КТЗ) на работу по тепловому графику синхронизатор регулятора скорости должен быть установлен в положение, отвечающее холостому ходу турбины с рабочим противодавлением. Следует учесть, что если во время параллельной работы турбины с противодавлением сработает автомат безопасности и генератор не будет отключен от электросети, он начнет работать в качестве электродвигателя, и так как в этом случае ротор турбины будет вращаться без необходимого протока пара, охлаждение турбины потоком пара практически не будет происходить. Поэтому лопатки ротора могут сильно разогреться и вызвать аварию турбины. В случае перехода генератора на работу электродвигателем необходимо немедленно сообщить дежурному ГЩУ: «машина в опасности» — для отключения генератора от электросети.

модействия нагрузок на переходных режимах нагружения. Это подтверждается закономерным формированием макролиний усталостного разрушения (см. рис. 11.3) и, для той же лопасти, закономерным возрастанием шага усталостных бороздок по направлению роста трещины на площадках между макролиниями в изломе лопасти (рис. 11.4). Итак, каждый из этапов нагружения вызывает продвижение и остановку трещины в течение приблизительно одинакового числа циклов в пределах указанного выше интервала. В связи с этим для разрушенной лопасти (см. рис. 11.3) был проведен подробный анализ длительности роста усталостной трещины между соседними усталостными линиями в направлении ее распространения (см. рис. 11.4) и по числу усталостных бороздок

Рис. 11.6. Схема последовательности формирования макролиний усталостного разрушения в изломе лопасти, представленной на рис. 11.2, с указанием положения фронта трещины на разных этапах эксплуатации, при последнем ее контроле и перед последним полетом ВС. На длине 5-10 мм продвижение трещины за 5 полетов; 10-30 мм — 10 полетов; 30-90 мм — 12 полетов; 90-215 мм — 6 полетов

Рис. 11.20. Блоки макролиний усталостного разрушения (1-7) лопатки "НА" 3-й ступени КВД двигателя Д-ЗОКУ-154 на разных участках по направлению роста трещины

Наиболее продолжительным в эксплуатации был реализован процесс роста трещины в стальной лопатке компрессора двигателя АИ-24. Трещина стартовала от дефекта материала, причем зона очага разрушения составила несколько миллиметров в направлении роста трещины (рис. 11.25). Очаг разрушения полуэллиптической формы с размером большой оси около 5 мм по спинке и длиной около 2 мм по корыту был образован в результате статического надрыва материала лопатки по выходной кромке при изготовлении лопатки в процессе формирования профиля пера, когда материал лопатки был разогрет до высоких температур. Усталостное разрушение шло с формированием на изломе четких макролиний усталостного разруше-

В редукторе ВР-8А имело место разрушение промежуточного зубчатого колеса с отделением куска размером 27 х 7 х 10 мм (рис. 13.18). Усталостные трещины зародились во внутренних объемах материала зуба от первоначально образовавшегося здесь протяженного и разветвленного расслоения материала по металлургическим дефектам в виде окисных плен. Развитие трещины сопровождалось формированием регулярных макролиний усталостного разрушения. Оценка по ним длительности

Рис. 13.19. Общий вид (а) разрушения промежуточной шестерни № 9 редуктора ВР-14 вертолета Ми-8МТВ и участка со стороны зубчатого венца в районе зарождения усталостных трещин, а также (б) участки излома с макролиниями и блоками макролиний усталостного разрушения, отвечающими продвижению трещины за полет вертолета

На протяжении развития трещины, выявленной в ЗК, происходило формирование регулярных макролиний усталостного разрушения, которые были использованы для оценки длительности роста трещины. Выполненная оценка показала, что длительность роста трещины составила около 110 полетов вертолета. Относительный период роста трещины с учетом средней продолжительности полета вертолета 30 мин составил около 7,5 %. Сравнительно высокая доля периода роста трещины при наличии в материале металлургического дефекта подтверждает сказанное выше о влиянии зоны расположения дефекта материала на относительную долю периода роста трещины. В данном случае дефекты располагались по впадине зуба, где возникает высокий уровень напряжения от изгиба при контакте зубьев колеса. Поэтому и относительная доля периода роста трещины оказалась существенной. Помимо того, следует указать на то, что в рассматриваемом случае трещина распространялась в полотно ЗК. В этом случае резкого нарастания уровня напряжений по мере увеличения длины трещины не происходило (подобная ситуация проанализирована выше). Это обстоятельство также повлияло на возрастание доли относи-

следующего роста. При этом необычным был и характер формирования S-образных макролиний усталостного распространения трещины.

Излом шлицевого наконечника рессоры был образован с формированием макролиний усталостного разрушения. Зарождение трещины произошло от одного из участков первичного усталостного выкрашивания шлица (см. рис. 13.29). Первоначально эта трещина развивалась от скручивающих рессору нагрузок под углом примерно 45° к оси рессоры. Далее развитие трещины происходило при совместном скручивании и изгибе вала рессоры, и плоскость развития трещины переориентировалась перпендикулярно оси рессоры. На всем протяжении роста поверхность разрушения как бы упиралась в средней части рессоры в уже имеющуюся трещину в материале. Поэтому в центральной части излома образовался уступ от слия-

Рис. 13.30. Общий вид (я) труб хвостового вала трансмиссии вертолета Ми-2 и фрагмент трубы № 7 в зоне ее разрушения со схемой расположения несплошности и усталостных трещин, а также усталостный излом {б) и его схема. "I" — зона развития разрушения от рабочих нагрузок, а "2" — зона развития трещины при торможениях несущего винта; "3" — участки стабильного роста трещины; "4" — участки статического проскальзывания трещины; h — шаг макролиний усталостного разрушения

ких периодических скручивающих и изгибающих моментов на валу, что не является регулярно повторяющейся характеристикой нагружения вала от полета к полету ВС. Поэтому длительность процесса роста трещины в рассматриваемом случае определялась числом макролиний усталостного разрушения.