Номинальной напряженности

Номинальной нагрузкой называется условная постоянная, устанавливаемая нормами эксплуатационная нагрузка.

КИУМ для ТЭС составляет примерно 0,62 — 0,71, а всех электростанций — 0,54-0,56. Это означает, что генерирующие мощности превышают почти в 1,5 — 2 раза необходимые для выработки такого же количества энергии при работе с равномерной номинальной нагрузкой в течение года. Такое использование установленной мощности обусловливается в значительной степени неравномерностью графика нагрузки, а также необходимостью резерва (аварийного и ремонтного) в энергосистеме. Наиболее высок КИУМ для ГРЭС; для отдельных районов он достигает 0,74, чему

Пуск двигателя — наиболее ответственная операция при эксплуатации, так как в этот момент наблюдается наибольший износ трущихся деталей (подавляющее число аварий и повреждений двигателя происходит именно в этот период). Для осуществления пуска двигателя необходимо достичь минимальной пусковой частоты вращения вала nmln. Для тихоходных двигателей «min составляет 50—70 об/мин, для быстроходных — 100—200 об/мин. Эта величина зависит от конструкции, быстроходности, способа и условий смесеобразования, теплового состояния двигателя. Основные факторы, определяющие продолжительность и надежность пуска, — смесеобразование и сгорание. Рабочий цикл при первых вспышках протекает с высоким давлением сгорания и большой скоростью его нарастания, так как при малой частоте вращения вала двигателя резко ухудшается качество распылива,-ния топлива и в цилиндре скапливается несколько порций топ,-лива. Сгорание увеличенного количества топлива сопровождается высокой скоростью нарастания давления в цилиндре и сильным стуком в нем, а это увеличивает удельное давление поршневых колец на стенки цилиндра и приводит к их резкому износу. Износ стенок втулки цилиндра после каждого пуска из холодного состояния эквивалентен его работе в течение 3—8 ч с номинальной нагрузкой.

Мощность энергоблока, МВт Год по времени работы турбины к работе с номинальной нагрузкой ент использования установленной мощности Удельный расход условного топлива, г/ (кВт-ч)

Электромагнитные тормоза и тормоза с электрогидравлическими толкателями, замыкаемые автоматически при выключении тока, рассчитываются на торможение механизмов, работающих с номинальной нагрузкой. Поэтому торможение механизмов, работающих с нагрузкой, меньшей номинальной, или без нагрузки, происходит с повышенными величинами замедлений, что приводит к перенапряжению элементов механизмов и к значительному их износу.

2) запуск машины под номинальной нагрузкой в случае, если величина внешнего момента сопротивления не зависит от того, движется или неподвижен исполнительный орган;

3)запуск машины под номинальной нагрузкой в случае, когда внешний момент создается силами трения (например, в конвейерных установках) и существенно различие коэффициентов трения в движении и покое.

Соотношение между номинальной и динамической (циклической) нагрузками в силовых цилиндрах всех фирм близко к 0,8. Цилиндры фирмы MTS рассчитаны на неограниченный ресурс при номинальной нагрузке, но без увеличения рабочего давления получить динамическую нагрузку, равную номинальной, практически невозможно. Для цилиндров фирмы Servotest номинальной нагрузкой является динамическая, очевидно, что для них предельная статическая нагрузка на 15—25 % выше номинальной. В табл. 6 указан стандартный ход поршня, однако все фирмы по требованию заказчика могут поставлять цилиндр'ы и с другими ходами. Практически все зарубежные фирмы, кроме фирмы Inova, используют двухкаскадные электрогидравлические распределители (ЭГР) фирмы MOOG (США), третий и четвертый каскады (для распределителей производительностью более 1000 л/мин) разных фирм различны.

Широкий комплекс исследований опытных образцов (в том числе под номинальной нагрузкой), а также материалы, полученные по результатам серийного производства, подтвердили высокие технические показатели новых машин.

4. Б у р и н М. М. О контактном теплообмене поршня с втулкой при работе двигателя с номинальной нагрузкой. Труды ЛПИ № 237. М.—Л., изд-во «Машиностроение», 1964.

Гидравлическая плотность конденсатора во время работы турбины проверяется анализом конденсата. Во время работы с номинальной нагрузкой при давлении пара выше 60 ати жесткость конденсата должна быть не более 10 мкг-экв/л (0,03°), а при давлении пара до 30 ати — не более 25 мкг-экв/л (0,07°).

Однако заостряя внимание на процессах коррозионно-усталостного разрушения и коррозионного растрескивания, необходимо коррозионные разрушения рассматривать в связи с кинетикой общей коррозии, приводящей к увеличению уровня номинальной напряженности и опасности коррозионного растрескивания.

Как видно из табл. 3.3.3, уровень номинальной напряженности труб достаточно высок и соответствует даже в безмоментной зоне вдали от мест концентрации величинам, близким значению предела пропорциональности материала.

Таким образом, разница в уровне номинальной напряженности труб, уложенных в грунт, и труб, подвергнутых экспериментальным исследованиям, составляет лишь 2,5%. Следовательно, условия работы металла труб у действующего трубопровода и при натурных испытаниях (за исключением зон, близко расположенных к приваренным эллиптическим днищам,— менее одного диаметра трубы) можно считать сходственными.

1. Кудрявцев П. И. Об изменении номинальной напряженности в вершине кольцевой усталостной трещины.— Завод, лаб., 1969, 35, № 1, с. 93—96.

Напряжения только при температурных воздействиях могут превышать предел текучести материала (см. гл. 5) даже в областях номинальной напряженности (стенка корпуса реактора на уровне активной зоны) при экстремальных аварийных ситуациях. В зонах локальных изменений конструктивных форм напряжения могут достигать существенно больших величин (патрубок С АОЗ).

Расчет вала на выносливость [5] проводится при условии, если пт о, или при наличии невращающихся относительно вала нагрузок, а также в случаях, когда длительно действующие нагрузки непропорциональны наибольшим кратковременным (т. е., когда при изменении внешней нагрузки силы и моменты, действующие на вал, меняются по-разному). В этих случаях строят эпюры моментов отдельно для вращающихся и для невращающихся нагрузок и определяют значения 0т и <за цикла напряжений (см. т. 3, гл. XV) в опасных сечениях. Опасные сечения при расчете на выносливость соответствуют сечениям с неблагоприятным сочетанием концентрации напряжений и номинальной напряженности и могут не совпадать с опасными сечениями при расчете на статическую прочность.

Цикличность нагружения с соответствующими скоростями, температурами и длительностями при одновременном изменении механического поведения применяемых конструкционных металлов приводит к тому, что и размеры зон пластичности, и величины местных напряжений и деформаций в этих зонах становятся переменными в процессе нагружения, существенно усложняя расчетное и экспериментальное определение поцикловой кинетики напряженно-деформированных состояний и достижения соответствующих предельных состояний. Сами виды предельных состояний оказываются зависящими от конструктивных форм, материалов, условий эксплуатации, уровня дефектоскопического контроля. Основными видами предельных состояний для указанных выше машин и конструкций и условий нагружения являются образование однократных недопустимых деформаций (за счет упругопластических деформаций и деформаций ползучести), потеря устойчивости, образование однократного разрушения (вязкого или хрупкого), появление макротрещин циклического нагружения, возникновение разрушения вследствие циклического развития трещин, возникновение остаточных изменений формы вследствие повторных неупругих деформаций. Первые три вида предельных состояний в значительной степени базируются на анализе номинальной напряженности преимущественно от механических нагрузок в упругой и упругопластической области и получили достаточное отражение в исследованиях и расчетах несущей способности [2—4]; три последних вида предельных состояний предполагают изучение кинетики местных напряжений и деформаций в нелинейной циклической постановке. Систематические исследо-

Повышение сопротивления деталей машин (конструкции) хрупкому разрушению не может быть достигнуто повышением запасов статической прочности, т. е. снижением их номинальной напряженности и увеличением сечения. Это должно достигаться использованием более стойких к переходу в хрупкое состояние материалов, надлежащих конструктивных форм и технологии изготовления, повышением требований к дефектоскопическому контролю

Возникающие в местах концентрации напряжений трещины, как правило, распространяются под действием циклических эксплуатационных нагрузок в пластически деформированных зонах. В зависимости от конструктивных форм и абсолютных размеров сечений, температуры, скорости и характера нагружения, механических свойств, уровня начальной дефектности и остаточной напряженности в конструкциях могут возникать хрупкие состояния, характеризуемые весьма низкими (до 0,1 стт) разрушающими напряжениями. Условия образования и развития хрупких трещин при этом оказываются связанными со стадией развития трещин циклического нагружения. В вершине трещин длительного статического, циклического и хрупкого разрушения в зависимости от номинальной напряженности и размеров трещин возникают местные упрутопластические деформации соответствующего уровня. Таким образом, оценка несущей способности и обоснование надежности элементов машин и конструкций должны осуществляться на основе анализа кинетики местных упругих и упруго-пластических деформаций, статистики эксплуатационной нагруженное™, энергетических и силовых деформационных критериев разрушения.

Порядок расчета в местных деформациях для случая трещины полностью совпадает с расчетом на стадии образования трещины в зонах концентрации с той лишь разницей, что предельно накопленное повреждение в вершине трещины обусловливает ее рост (скачок) и общая долговечность определяется суммой прироста трещины за множество скачков, количество которых определяется уровнем номинальной напряженности и циклическими свойствами материала. При этом при расчете очередного скачка статическая деформация вычисляется по предельной деформации в вершине трещины при статическом нагружении. Причем длины трещин статического нагружения и циклического должны быть равными.