Файл: Теория и практика балансировочной техники..pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 281

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Делая необходимые преобразования,

приводим систему

(12)

к виду, обеспечивающему

 

устойчивое решение, т. е. имеем

 

Г 1,94 "1

 

"0,507

0,025

0,024

0,02

0,016

" « Г

• 103

 

2,86

=

0,023

0,722

0,035

0,03

0,03

е2

 

 

2,752

0,018

0,028

0,716

0,036

0,043

 

 

(13)

2,804

 

0,014

0,024

0,036

0,733

0,055

 

 

 

_2,55 _

 

_ 0,008

0,017

0,03

0,04

0,694

lesJ

 

 

Используя уравнение

(1), набираем

задачу

по схеме,

пока­

занной на рис. 3, б.

 

 

 

 

 

 

 

 

Графически решение задачи приведено на рис. 7.

 

 

Значения

величин

е\,

е2, • е$ соответственно

равны 77,4 X

X Ю-6 ; 89,9 • 10-6 ; 105 • 10~6; 79 • 10"6 и 59,5 • 10"6

м.

 

 

Время решения не превышает 20 сек. Дл я случая

10-массо-

вого ротора задача решается аналогично.

 

 

 

 

В заключение отметим, что АВМ позволяют решать

сложные

задачи теории колебаний и реализовать многие методы уравно­ вешивания роторов турбомашин.

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

 

 

 

 

1. Ден-Гартог

Дж . П. Механические колебания. М.,

Физматгиз,

1960.

2. Дондошанский С. П. Расчет колебаний

упругих

систем

на

электрон­

ных вычислительных машинах. М., изд-во

«Машиностроение»,

1965.

3. Коган Б. Я. Электронные моделирующие устройства и их применение

для исследования

систем автоматического

регулирования. М., Физматгиз,

1963.

 

 

 

 

 

 

 

4. Левит М. Е., Ройзман

В. П. Вибрация

и уравновешивание

роторов

авиадвигателей. М., изд-во «Машиностроение», 1970.

 

 

 

Г. В. МИ КУЛИЧ,

В. С. РУСКОЛ,

С. А. Л И

MAP

 

 

 

 

ПРИМЕНЕНИЕ ЭВМ ПРИ БАЛАНСИРОВКЕ

 

 

ТУРБОАГРЕГАТОВ

 

 

 

 

 

 

Снижение вибрации крупного энергетического турбоагрегата осуществляется установкой на его валопроводе уравновешиваю­ щих грузов Qn. Эти грузы размещаются в специальных балан­ сировочных сечениях п. Расчет многоплоскостной системы гру­ зов в условиях электростанции практически невыполним, для этого целесообразно использовать ЭВМ. Авторами совместно с С. И. Микунисом была разработана и составлена программа для расчета многоплоскостной системы уравновешивающих гру­ зов на ЭВМ. Исходная информация для работы программы поступает непосредственно с электростанции, куда затем переда­ ются результаты расчета оптимальной системы уравновешиваю-

10 Зак . 600

145

щих грузов Q™r . Данная программа реализует решение пере­ определенной системы векторных линейных уравнений методом наименьших квадратов.

Известно, что условие уравновешенности валопровода турбо­ агрегата может быть записано в виде системы линейных вектор­

ных уравнений

относительно

неизвестных

уравновешивающих

грузов Q n :

 

 

 

 

 

 

 

Al

+ auQi

+ al2Q2

+ • • • +aiNQN

= А°с"\

А2 + flaiQi

+ « 2 2 Q 2

+

• • • + a2NQN =

А°Г

AM

+

OM\QI + QMiQ-i

+ • • • +

UMNQN

= AM"1• )

Вматричном виде система (1)

[A]+ [a][Q] = [ A ^ ] .

Решение системы (1) относительно неизвестных уравновеши­ вающих грузов Qn и А°тст:

[Q) = {[ar)[a)rllaT][A];

(2)

[ A ™ ] = [A) + [a][Q].

(3)

Число уравнений М определяется числом точек

измерения,

вибрация в которых не должна превышать определенного уров­ ня. Максимальное число неизвестных Qn соответствует числу балансировочных сечений N, предусмотренных на валопроводе турбоагрегата. Ввиду того, что на современных турбоагрегатах большой мощности число легкодоступных в условиях электро­ станции балансировочных сечений /V значительно меньше числа точек измерения М, система (1) является переопределенной и

точного решения не имеет.

 

 

 

 

 

 

 

Входящие в

систему

(1)

коэффициенты

при

неизвестных

(атп)

представляют

собой

векторную разность

колебаний

в не­

которой точке т

(из числа

М)

до и после установки единичного

груза

(системы

грузов)

в

сечении п (из числа

N).

Эти

коэффи­

циенты определяются экспериментально. Здесь

Ат

— начальные

вибрации в точках

1, 2,

 

М; А°£Т—вибрации

в тех же точках

после установки грузов

Qn.

 

 

 

 

 

 

В результате решения уравнений (1) вычисляются система

уравновешивающих

грузов

Qn

(2) и ожидаемые

при этом

оста­

точные

векторы

колебаний

А ™т (3). Для оценки

качества

реше­

ния приняты следующие критерии:

 

 

 

 

 

1. Максимальное

значение

\А°£Т\, которое

должно

удовле­

творять неравенству

max

|Л^Т | <\Адс 0 т п \.

 

 

 

 

 

2. Трудоемкость и длительность установки в выбранных се­ чениях валопровода турбоагрегата расчетной системы уравнове­ шивающих грузов.

3. Средний уровень остаточной вибрации А™т, определяемый

как среднеарифметическое

от А°^т

по всем точкам измерения М:

 

 

 

м

 

 

 

лост

1

'Х'Ч

лост

 

 

 

 

m -

1

 

Необходимо

отметить,

что

результатов измерений

началь­

ных вибраций Ат

часто недостаточно для определения

баланси­

ровочных сечений, в которых должна быть расположена опти­ мальная система уравновешивающих грузов Q„. Выбор этих

 

Рис. 1. Схема турбоагрегата

мощностью 300

мгвт:

 

1 —

7 — балансировочные

сечения

(3, 5 — системы из

двух сечений

д л я установки

пар

грузов п о д углом 180°);

/ ' —

W

— точки

измерения

(/'—о'

— в

вертикальном,

 

6' — 10' — в

горизонтальном направлении)

 

 

сечений не всегда очевиден и, как правило, не однозначен. По­ этому следует составить несколько вариантов системы уравне­ ний (1), различающихся числом и номерами входящих в них Qn (номер каждого Qn определяется условным номером баланси­

ровочного сечения

на валопроводе

турбоагрегата,

показанного

на рисунке). Так,

например, в одну

систему войдут

Q b Q2, Q7;

в другую — Q2, Qz, Q5, Q7 и т. д. Решение каждой системы урав­ нений вида (1) позволит рассчитать один из вариантов Qn, т. е. определить вес и место установки уравновешивающих грузов на валопроводе турбоагрегата, а также прогнозируемые при этом А™т. В дальнейшем на основании критериев 1—3 выбирается оптимальная система Qn. Для достижения максимальной эф­ фективности и экономии технологического времени на уравнове­ шивание приходится анализировать большое количество вариан­ тов Qn. Использование ЭВМ для этой цели существенно облег­ чит задачу.

Предлагаемая программа обеспечивает расчет практически неограниченного числа вариантов системы (1) (до 30) с после­ дующим их сравнением и выбором оптимальной системы Q™T. Исходными данными для работы программы являются матрица

10*

147

коэффициентов влияния Qmn, результаты измерений

начальных

вибраций Ат

и набор кодов вариантов балансировочных сечений

из числа N, для которых целесообразно провести расчет

Qn.

В результате работы программы вычисляются: оптимальная

система Q™r

и соответствующие

ей А°£Т. Следует отметить, что

выбор оптимальной системы Q°nT

ЭВМ производит только

среди

заданного набора вариантов Qn.

При этом если из

числа

пред­

ложенных для расчета вариантов невозможно выбрать удовле­

творяющий

критериям 1 и 2 одновременно,

то за

оптимальные

принимаются две системы ( Q n i

и Q„ 2 ):

 

 

 

 

1) система

Qn\,

для

которой

справедливо

неравенство

т а х | Л ^ т | ^

|Лвоп|,

но

при этом необходима установка

груза

в труднодоступном сечении на валопроводе турбоагрегата;

 

2) система Qn2,

не требующая установки груза в труднодо­

ступном сечении,

но

при

этом

т а х | Л ^ с г |

^

1,3|Лэ<т|- Если

сре­

ди заданных вариантов Qn

нет

Q n )

или

Qn2,

то за

оптимальный

принимается

соответственно

Qn2

или

Q„i. Если невозможно

рас­

считать ни систему

Qni,

ни

систему

Qn2> то

выдается условный

сигнал, свидетельствующий о том, что должны быть заданы но­

вые коды вариантов, так

как

среди предложенных выбрать

Q°£T

невозможно.

систем Qn имеется

 

 

Если среди расчетных

несколько удовле­

творяющих требованиям

1 и

2 вместе или по

отдельности

(си­

стемы вида Qn i или Qti2)> то из их числа ЭВМ выбирает тот, для

которого п — общее число сечений, необходимое для

установки

грузов,— минимально. В случае, если и это

условие

выполняет­

ся для нескольких систем Qn, то среди них

выбирается та, для

которой

 

 

м

А™=іг12іА" =minA°CpT- m = l

Подготовка исходных данных для передачи с электростан­ ции в вычислительный центр заключается в составлении теле­ фонограммы (телетайпограммы), в которой должно быть ука­ зано:

1.Наименование ГРЭС (ТЭЦ).

2.Станционный номер турбоагрегата.

3.

Исходные вибрации

Ат — двойные амплитуды (в

микро­

нах)

и фазы

(в градусах)

колебаний с частотой вращения

в точ­

ках 1, 2 , М

в соответствии с принятой схемой.

 

4.

Совокупность кодов вариантов балансировочных сечений,

для которых

целесообразно вычислить Qn р а с ч с целью опреде­

ления

Q™T. Каждый код состоит из произвольного набора

номе­

ров балансировочных сечений, расположенных в порядке возра­ стания.

Если необходимо провести расчет для нескольких столбцов

начальных вибраций Ат, то для каждого

из

них необходимо со­

ставить информацию, приведенную в пунктах

1—4.

 

 

Число Ат, для которого может

быть

проведен

расчет,

прак­

тически неограничено.

 

 

 

 

 

Если в библиотеке матриц коэффициентов влияния атп,

хра­

нящихся в вычислительном центре,

нет

матрицы

для данного

турбоагрегата или она должна быть уточнена, то необходимые сведения передаются после пунктов 1—4.

По окончании расчета из вычислительного центра пере­ даются:

1) номера балансировочных сечений (рис. 1), в которых сле­ дует разместить оптимальную систему уравновешивающих грузов;

2)масса грузов в кг;

3)углы установки в градусах.

Данная программа была использована при поверочных рас­ четах системы уравновешивающих грузов, полученной при прак­

тическом

уравновешивании

одного из

турбоагрегатов

мощно­

стью 300

мгвт.

 

 

 

Были

составлены коды

вариантов

балансировочных

сечений,

в которых предлагалось разместить различные системы уравно­

вешивающих грузов. В частности, систему Qi

предполагалось

разместить

в сечениях 3, 4, 5; Q2 — в сечениях 2,

3, 4;

Q

3 — в се­

чениях 3, 4,

6 я т. д. (см. таблицу). За

труднодоступное

сечение

принято сечение 4 (рис. 1), А™тдоппринято

равным 30

мкм.

Результаты расчета приведены в таблице.

Вверхней части таблицы указаны величины уравновешива­ ющих грузов, объединенные в системы Qi — Q7. Каждый груз представлен в виде дроби: в числителе — масса в кг, в знаме­ нателе — угол установки в градусах.

Внижней части таблицы под каждым из столбцов грузов си­ стем Qi — Q7 записаны столбцы прогнозируемых остаточных ви­ браций А0™.

Начальные

вибрации также даны в виде дроби: в числите­

л е — двойная

амплитуда в мкм, в знаменателе — фаза в гра­

дусах.

 

Как и следовало ожидать, в результате расчета и анализа результатов на ЭВМ получены оптимальные уравновешивающие системы Q4 (система вида Qni) и Q6 (система вида (?п г). Окон­ чательный выбор между ними должен быть сделан руково­ дителем работы на электростанции, исходя из конкретных условий

Таким образом, располагая надежной матрицей коэффициен­ тов влияния атп и используя для расчета предлагаемую про­ грамму, можно привести уравновешивания турбоагрегата за один пуск вместо трех, которые потребовались бы при поэтап-

Смотрите также файлы