Внутренних давлениях

через рычаг 3 внутренних цилиндров 4 т 5 упругого i реобразова-теля, расположенного в корпусе 6 на опорах 7 и 8. Многослойная диафрагма 9, обладающая возможностью свободного осевого смещения, воспринимает на себя создаваемый крутящий момент и обусловливает тем самым продольное перемещение активного захвата 10. Для создания низкочастотной циклической нагрузки использован ручной привод статического нагружения, обеспечивающий проведение усталостных испытаний при асимметричных циклах нагружения [3], который через червячный редуктор 11 (с встроенным в него кривошипным механизмом) и рычаг 12 закручивает внешний цилиндр 13, создавая на образце статическую нагрузку. Для этого он оснащен электродвигателем постоянного тока 14 и дополнительным червячным редуктором 15, которые размещены на специальном каркасе внутри станины установки 16 на ее основании 17. При этом узлы опорных подшипников редуктора 11 были существенно переработаны из-за повышения режима их эксплуатации при циклическом нагружении по сравнению с нагружением статической нагрузкой. Кроме того, разработана система управления электродвигателем низкочастотного привода, позволяющая осуществлять режимы мягкого и жесткого малоциклового программного нагружения образца с наложением на них высокочастотной нагрузки. По своему принципу данная система аналогична использованной на программной установке для малоцикловых испытаний [4]. Основным регистрирующим и управляющим прибором при этом является расположенный на пульте управления (см. рис. 1) двухкоординатный потенциометр ПДС-021, на который с тензодат-чиков динамометра и деформометра через электрические фильтры, предназначенные для отделения высокочастотной составляющей, поступают сигналы, пропорциональные низкочастотным, усилию и деформации, по которым и осуществляется процесс управления низкочастотным приводом. Высокочастотная составляющая действующей нагрузки автоматически регулируется стабилизирующим электронным устройством [1]. Кроме этого, с помощью разработанных полупроводниковых усилителей на интегральных микросхемах возможна регистрация на экране катодного осциллографа полных диаграмм циклического деформирования и характера изменения усилий и деформаций во времени в процессе сложных программных режимов нагружения, обеспечиваемых модернизированной установкой, которые приведены на рис. 3. При отсутствии низкочастотного изменения нагрузки установка позволяет осуществлять как симметричное, так и асимметричное высокочастотное нагруже-ние с регистрацией петли упругого гистерезиса (рис. 3, а), а при отсутствии высокочастотной нагрузки — мягкий или жесткий режимы малоциклового деформирования (рис. 3, б). В последнем случае включением в работу командного управляющего прибора, КЭП-12 треугольный цикл изменения нагрузки может быть заменен на трапецеидальный (рис. 3, в) с широким варьированием времени выдержки и поддержанием при этом величины действу-

Обработка коленчатых и ступенчатых валов, поршней и поршневых пальцев, дорожек качения подшипников, золотников, клапанов, калибров. Обработка наружных и внутренних цилиндров, конических и сферических поверхностей

Цилиндры того и другого типа на двухцилиндровых паровозах почти всегда конструируются наружными, обычно взаимозаменяемыми, и очень редко внутренними, что хотя и способствует более спокойному ходу паровоза, но создаёт неудобство в эксплоатации. Для многоцилиндровых паровозов осуществляется сложная конструкция (фиг. 32), состоящая или из наружных и внутренних цилиндров, или только из наружных в двух блоках (паровозы очень большой мощности, сочленённые).

Для крупногабаритных изделий типа тонкостенных внутренних цилиндров и экранов газовых турбин, цилиндров низкого давления паровых турбин и других подобных узлов применение подогрева при сварке значительно усложняет работу. В этих случаях стараются в качестве материала конструкции подбирать стали, малочувствительные к закалке при сварке (малоуглеродистые и аустенитные), и сварку производить без подогрева. При необходимости использования 12-процентных хромистых сталей для внутренних экранов газовых турбин выбирают обычно сталь марки ОХ 13, имеющую содержание углерода менее 0,12% и не закаливающуюся при сварке. Для выхлопных частей цилиндров газовых турбин, работающих при температурах 450—500°, также обычно выбирают сталь марки 12МХ, которую в малых толщинах можно сваривать без подогрева.

Высокочастотная нагрузка создается путем закручивания кривошипным возбудителем динамических перемещений 1. обладающим способностью плавного регулирования эксцентриситета в процессе работы и приводимым во вращение электродвигателем 2 через рычаг 3 внутренних цилиндров 4 и 5 упругого преобразователя, расположенного в корпусе 6 на опорах 7 и 8. Многослойная диафрагма 9, обладающая возможностью свободного осевого смещения, воспринимает на себя крутящий момент и обусловливает тем самым продольные перемещения активного захвата 10. Низкочастотный привод малоциклового нагружения через редуктор 11 (с встроенным в него кривошипным механизмом) и рычаг 12 с помощью электродвигателя 14 и редуктора 15. размещенных на основании 17 станины 16, закручивает внешний цилиндр упругого' преобразователя 13. Система управления приводами позволяет проводить двухчастотные испытания по синусоидальной и трапецеидальной формам цикла в мягком и жестком режиме. Регистрация диаграмм деформирования в этом случае осуществляется с помощью динамометра установки и ее деформометра. аналогичного рассмотренному в предыдущем параграфе, причем по низкочастотным составляющим нагрузки и деформации она регистрируется на двухкоординатном потенциометре (через электрические фильтры) в виде, представленном на рис. 4.6, а, а по полным составляющим действующих напряжений и деформаций — на экране электронного осциллографа в виде, показанном на рис. 4.!il.

На рис. 6-3 изображен один из наиболее простых по конструкции паровых котлов. Он (Представляет собой цилиндрический сосуд с выпуклыми днищами. Такая форма придана котлу как наилучшая по условиям прочности для сосудов, работающих под давлением. Этот котел состоит из наружного и двух внутренних цилиндров. К ним приварены упомянутые выше выпуклые днища (переднее и заднее).

Наружные цилиндры т. в. д. и т. с. д. большого диаметра, короткие и жесткие; их формы вполне симметричны. Подвеска обойм и внутренних цилиндров выполнена тщательно.

При разработке конструкции статорной и роторной частей турбины необходимо: ограничить уровень температурных напряжений, обеспечить симметричность температурных полей относительно осей ЦВД, ЦСД и ЦНД и предотвратить тем самым коробление и перекосы как наружных корпусов, так и внутренних элементов (узлов паро-впуска, внутренних цилиндров, обойм, диафрагм).

Наименее легирована и соответственно наиболее технологична аустенитная сталь 1Х18Н8ТЛ, получившая распространение еще в начале 50-х годов, она применяется для литых деталей арматуры и отливок различного назначения в энергетическом, химическом и нефтяном машиностроении. В качестве жаропрочной применяется сталь 1Х18Н10ТЛ (обычно используется до 600—620° С). На НЗЛ с успехом используется при умеренных рабочих напряжениях для деталей газовых и паровых турбин с температурой металла до 650° С сталь Х25Н13АТЛ, отличающаяся высокой технологичностью и надежностью в эксплуатации. В первых двух энергетических блоках сверхвысоких параметров мощностью по 150 тыс. кет для отливок внутренних цилиндров высокого давления были применены сплавы ЛА-1 и ЛА-3, а для многочисленной паровой арматуры острого пара4 (580° С, 170 ата) — сплав ЛА-3. Успешная работа литых деталей из сплава ЛА-3 в течение более 12 лет в тяжелых эксплуатационных условиях показала, что этот сплав является надежным жаропрочным материалом.

На рис. 45 изображен вертикальный цилиндрический котел ВК-1м (производства Бийского завода) с дымогарными трубами. Он состоит из наружного вертикального цилиндра 1, двух внутренних цилиндров 2 и 3 и 45 дымогарных труб 4, ввальцованных в днища внутренних цилиндров.

Осевое знакопеременное нагружение образца осуществляется с помощью упругих трансформаторов, преобразующих крутильные колебания в продольные перемещения [40]. Высокочастотная нагрузка создается закручиванием упругого трансформатора кривошипным возбудителем динамических перемещений 3 (рис. 2.10)» который обладает способностью плавного регулирования эксцентриситета в процессе работы и приводится во вращение асинхронным электродвигателем 4 через рычаг 9 внутренних цилиндров 7 и 5 упругого преобразователя, расположенного в корпусе 8 на опорах 14 и 15. Многослойная диафрагма 12, обладающая возможностью, свободного осевого смещения, воспринимает создаваемый крутящий момент и обусловливает тем самым продольное

[64], исследуемый магистральный нефтепровод в условиях корро-зионно-усталостного нагружения не смог бы обеспечить работу в течение нормативного срока службы. Величины растягивающих кольцевых напряжений в рассмотренных случаях при внутренних давлениях Р = 5,5 МПа и Р = 4,8 МПа составляли 0,8 стт и 0,7ат соответственно. Итак, для магистральных нефтепроводов, работающих в условиях малоцикловой коррозионной усталости, может быть введено ограничение предельной величины кольцевых растягивающих напряжений, равное 0,7сгт [30]. Близкие значения величин кольцевых растягивающих напряжений оговорены в стандартах ряда зарубежных стран, например в Американском стандарте ASME B31.4 она составляет 0,72 <тт [107, 108]. Повышение рабочего давления выше указанного уровня при требовании обеспечения нормативного срока службы магистрального трубопровода возможно только в случае ужесточения отклонения геометрических размеров трубы и сварного соединения.

Плоские днища 1 (рис. 155) 'при высоких внутренних давлениях неприемлемы. Более жесткими и прочными являются-вогнутые днища 2. Однако их деформация под действием давления вызывает распор обечайки и создает в ней дополнительные напряжения изгиба. Кроме того, вогнутые днища заметно уменьшают рабочий объем резервуара. Выпуклые днища 3 и близкие к ним конические 4, напротив, сдерживают радиальные деформации обечайки.

3. Гидравлическими испытаниями. В тех случаях, когда сварочные швы должны обладать герметичностью при более значительных внутренних давлениях, применяются гидравлические испытания герметичности. Так, например, при испытании сварных воздушных

инертный газ, который подается из баллона 27 в аккумулятор 26 и далее в образец. Давление измеряют с помощью манометров 20, максимальное давление составляет 100 МПа. Для создания большего давления газ через ртутный разделитель поджимается маслом. Система нагнетания масла состоит из насоса 2"4, бака 23, пресса 25. Ртутный разделитель предотвращает попадение масла в образец (а при его разрушении и в электропечь) при больших внутренних давлениях, так как плотность аргона и масла при давлении 50 МПа примерно одинакова.

Плоские днища 1 (рис.. 155) при высоких внутренних давлениях неприемлемы. Более жесткими и прочными являются вогнутые днища 2. Однако их деформация под действием давления вызывает распор обечайки и создает в ней дополнительные напряжения изгиба. Кроме того, вогнутые днища заметно уменьшают рабочий объем резервуара. Выпуклые днища 3 и близкие к ним конические 4, напротив, сдерживают радиальные деформации обечайки.

1 Глухие резьбовые соединения. На рис. 327 показаны способы герметизации глухих резьбовых соединений большого диаметра, работающих при высоких температурах и высоких внутренних давлениях. Соединения такого

Полимерные материалы применяются также для футеровки внутренней поверхности металлических труб для предохранения их от коррозии. Стальные трубы, футерованные пленкой полимерного материала, могут применяться при больших внутренних давлениях.

Детали вентилей, работающих при небольших внутренних давлениях (до 6 кГ/см2), изготовляют из эпоксидной смолы без

§ 3. Аппараты, работающие при повышенных внутренних давлениях . . 149

инертный газ; который подается из баллона 27 в аккумулятор 26 и далее в образец. Давление измеряют с помощью манометров 20, максимальное давление составляет 100 МПа. Для создания большего давления газ через ртутный разделитель поджимается маслом. Система нагнетания масла состоит из насоса 24, бака 23, пресса 25. Ртутный разделитель предотвращает попадение масла в образец (а при его разрушении и в электропечь) при больших внутренних давлениях, так как плотность аргона и масла при давлении 50 МПа примерно одинакова.