Файл: Жаров, А. П. Предупреждение аварий подшипников паровых турбин.pdf

tmmmiK имеет три степени свободы и может перемещать­ ся, как в подшипниках скольжения вал турбины.

Ленточная подвеска позволяет подшипнику свободно

лент при этом не учитывается, так как изгиб их проис­ ходит в пределах упругих деформаций и со взаимной компенсацией (изгиб — разгиб) у каждой ленты. Цен­ тральная пара лент, имея малую жесткость по оси изги­ ба, обеспечивает вкладышу необходимую свободу зани­

78

Известно, что сила трения в подшипнике скольжения, работающего в условиях совершенной смазки, составля­ ет тысячные доли радиальной нагрузки. С учетом этого к примененной ленточной подвеске предъявляются со­ ответствующие требования: необходимая прочность для передачи большого усилия (несколько тонн) и доста­ точная чувствительность к повороту вкладыша для опре­ деления небольшой силы трения (несколько килограм­ мов). При повороте вкладыша и нагрузочного коромысла центральная пара лент будет изгибаться. Уравнение из­ гибающего момента при продольно-поперечном изгибе, когда одновременно действуют растягивающее усилие и изгибающий момент, имеет вид [Л. 26]

М(Х) = М0 c h k(l — х) chkl

где Mo — прикладываемый к лентам изгибающий момент, равный изменению момента трения в исследуемом под­

шипнике; I— длина ленты; k= V P/EJ (Р — растяги­ вающее усилие лент, равное радиальной нагрузке под­ шипника; / — момент инерции сечений лент относительно главной оси изгиба).

Согласно приведенному уравнению изгиб лент будет происходить на очень коротком участке их длины от места защемления в коромысле. Учитывая этот фактор, а также то, что ленты при большой длине имеют малую толщину, можно принять, что в центре коромысла проис­ ходит поворот без соответствующего изгибу линейного перемещения центра вращения. По расчетным и экспери­ ментальным данным момент сопротивления повороту у ленточной подвески равен около 0,1 кгс-м, что дает воз­ можность измерять момент трения в опытном подшип­ нике с точностью до 5%.

Наибольшая точность измерений достигается при методе, когда вся ленточная система с помощью пружин­ ного динамометра и специального натяжного винта при­ водится по углу поворота подшипника в нулевое положе­ ние. При этом динамометр указывает усилие, которое, действуя на определенном плече,уравновешивает момент трения в подшипнике.

7 9

Рычажное нагрузочное устройство стенда выполнено следующим образом. Соотношение плеч нагрузочного рычага равно 200:1. При таком соотношении плеч, чтобы выбрать весь диаметральный зазор между расточкой вкладыша и валом, другой конец рычага, к кото­ рому подвешен груз, должен переместиться на 40—50 мм. Однако под действием прилагаемой нагрузки напряжения растяжения в лен­ тах достигают 1 250 кгс/см2,в результате чего ленты деформируются на 1,5 мм. Для компенсации такого удлинения лент конец рычага с грузом должен перемещаться на расстояние, в 6 раз большее про­ ектного. Поэтому к нагрузочному устройству пристроен специальный механизм 6 (рис. 15), состоящий из червячного редуктора и нагру­ зочного винта. При вращении червяка вместе с червячным колесом вращается закрепленный от линейного перемещения нагрузочный винт, на который навернута застопоренная от поворота гайка. По­ следняя соединена с осью, являющейся средней точкой нагрузочного рычага.

При перемещении гайки изменяется положение точки опоры рычага, чем и компенсируется растяжение лент, а нагрузка на под­ шипник пропорциональна грузу на конце рычага.

Данное приспособление позволяет нагружение опытного подшип­ ника производить на ходу, так как при заранее нагруженном под­ шипнике из-за большой разности коэффициентов сухого и жидкост­ ного трения паровой момент приводной турбинки недостаточен, что­ бы тронуть вал с места. В то же время использование турбопривода

сварным, что и увеличило возможности экспериментирования. От­ сутствие у стенда корпуса подшипника значительно упростило доступ к вкладышу, что позволило шире применять различную измеритель­ ную технику. Подвод смазки в подшипник производится через гибкий элемент, чтобы не препятствовать повороту вкладыша. В теле вкла­ дыша выполнена система каналов; это дает возможность осуще­ ствлять разные способы подачи обильной и ограниченной смазки. С обоих торцов вкладыша установлены уплотнения плавающего типа. Слив отработавшего масла производится через мерный бачок, кото­ рым измеряется количество прошедшего через подшипник масла.

В ходе проводимых исследований рабочее состояние подшипника контролировалось по следующим параметрам: количеству подаваемой смазки, ее температуре перед подшипником и на сливе, давлению в несущем слое, температуре баббитовой заливки вкладыша, тем­ пературе тела вкладыша и моменту трения.

Определение предельно допустимой температуры баббитовой заливки подшипника, работающего при минимальной подаче смазки, проводилось на 'специальном образце. Баббитовая заливка образца предварительно нагружалась усилием, соответствующим удельному давлению на рабочую поверхность турбинного подшипника, а затем нагревалась до разных значений температуры. В таком состоянии модель выдерживалась определенное время. После опыта на рабочей

никаких структурных изменений контактной поверхности не проис­ ходит. Дальнейшее повышение температуры приводит к измельчению структуры баббита, т. е. к ухудшению его антифрикционных ка­ честв. На этом основании предельная температура баббитовой за-

80