Файл: Стеклов, М. Л. Горизонтальные гидравлические турбины. Конструкция и расчет.pdf

20% от общей нагрузки. Поэтому с достаточной точностью пола­ гаем для расчета, что в работе участвуют только четыре нижних сегмента, установленные на одина­ ковых углах относительно верти­

кальной оси.

Минимальная толщина масляного слоя, найденная по формуле (V.52),

Рис. V.17. Схема создания масляной пленки

должна быть больше допустимой величины, полученной по приближенной формуле

вала и сегмента в микронах; коэффициент запаса k должен быть не менее трех.

Коэффициент трения находим из выражения

Тепловой расчет сегментного подшипника на масляной смазке

Тепловой расчет подшипника с баббитовым вкладышем на жидкой масляной смазке характеризуется следующими особенностями:

1)смазывающей жидкостью является масло, которое цирку­ лирует по замкнутому контуру (смазывающему);

2)охлаждающей жидкостью является вода, которая проте­

кает по незамкнутому контуру (охлаждающему);

3)температура масляного слоя в подшипнике не должна пре­ вышать 55—60°;

4)в подшипнике имеет место гидродинамическое трение, поэтому характеристика режима работы подшипника должна

отбирается охлаждающей водой. Отвод тепла в окружающую среду не учитывается, что идет в запас теплового расчета.

Радиальное усилие, действующее на подшипнике, находим из расчета изгибной линии вала ротора агрегата — реакции под­ шипника Р. В соответствии с вышеизложенным принимаем, что в работе участвуют только нижние сегменты: четыре в двухряд­ ном сегментном подшипнике, два — в однорядном. Расчет ведем для двухрядного подшипника.

р

(V.57)

4 cos а ’

где Рх — усилие на один сегмент; а — угол расположения сегмен­ тов относительно вертикальной оси.

Опыт показывает, что температура масла в подшипнике обычно не превышает 45—50° С. Поэтому, принимая температуру масла 50° С, находим вязкость масла заданной марки при этой темпера­ туре. Сопротивление трению F определяется по (V.56), а коэф­ фициенты Фр и Ф/ — по кривым (рис. V.19) при а : b == 1. Коэф­ фициент трения / подсчитываем по формуле (V.55).

Количество тепла, выделяемое в подшипнике,

/ — коэффициент трения; 427 — механический эквивалент тепла.

Определение расхода и перепада температуры входа. Процесс смазки подшипника и перекачки использованного масла из ниж­ него бака в верхний происходит согласно схеме, представленной на рис. V.20. Из нее видно, что если в подшипнике принята тем­

масла в верхнем баке и температурой масла в нижнем баке. Из

130

этого следует, что при входе в маслоохладитель температура масла

Поскольку тепло передается от среды более нагретой к менее нагретой, тепловой расчет следует начинать с определения сред­ ней температуры воды как среды с более низкой температурой. Для этого определяем расход охлаждающей воды.

Составим уравнение Бернулли для жидкости в охлаждающей системе [13]

где Zj и —----- отметка и напор места забора воды в охлаждающей

(V.62) Рис. V.20. К тепловому расчету подшип­ ника

где Я,- — коэффициент сопротивления трению единицы относи­ тельной (отнесенной к диаметру) длины участка трубопровода; d(, vt — длины, диаметры и средние скорости воды по участкам;

£г- — коэффициент сопротивления на г-м участке.

Скорости течения воды на каждом из участков системы можно

Отсюда имеем в общем виде формулу расхода воды, охлаждаю­ щей масло,

(V.64)

Ниже приводятся коэффициенты сопротивления некоторых участков системы, подводящей воду к маслоохладителю и отводя­ щей воду из него [22],

Первоначально Я,- принимается равным 0,03 (для гладких труб). После определения расхода значение %i уточняется по формулам

(V.66) или (V.67).

В случае, если полученное значение Яг разойдется с первона­ чальным значением 0,03 более, чем на 5—6%, необходимо про­ извести перерасчет, пользуясь новым значением Яг.

Перепад температуры воды на входе в охлаждающую систему и на выходе из нее

132