Лопасть рабочего колеса гидротурбины
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3/1 51)5 г. САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛ ЬСТ ВТОРСКО 2 ательститут объеий залкин ензе льмы бороздок риферийной ой кромке и язано с тем, пасти именмеж кроши что а бороздок позволяет со стных слоях пера в зон ОСУДАР СТВЕ ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 667683, кл, Е 03 В 3/12, 1978.(54) ЛОПАСТЬ РАБОЧЕГО КОЛЕСА ГИТУРБИНЫ Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в радиально-осевых и поворотно-лопастных гидротурбинах.Цель изобретения - повышение надежности за счет увеличения коррозионно-усталостной прочности пера в зоне выходной кромки.На фиг. 1 приведена предлагаемая лопасть; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Лопасть содержит перо 1 с корневым сечением 2, входной 3, периферийной 4 и выходной 5 кромками, К выходной кромке примыкает система бороздок 6, выполненных методом пластического выдавливания и расположенных на обеих сторонах пера и ограниченных с одной стороны корневым сечением, а с другой - периферийной кромкой,Такая системздать в поверхно е 9,.Б 21733677 А 1(57) Изобретение позволяет повысить надежность лопасти рабочего колеса гидротурбины за счет увеличения коррозионно-усталостной прочности пера в зоне вы.- ходной кромки. На обеих сторонах пера 1 между корневым сечением 2 и периферийной кромкой 4 параллельно выходной кромке 5 выполнены бороздки 6. Ширина зоны размещения бороздок 6 составляет не менее 3 - 4 В. Бороздки 6 расположены с взаимным перекрытием на половину ширины бороздки 6, их глубина составляет 0,01 0,02 В, где В - толщина пера 1 и кромки 5 ыходной кромки поле остаточных напряжении сжатия, вследствие увеличения уде ного объема деформируемой части пера при выдавливании бороздок,В результате удается разделить области и процессы проявления коррозионного разрушения и механического усталостного разрушения, Действительно, наличие сжимающих остаточных напряжений у поверхности нейтрализует действие механических напряжений, оставляя только коррозионное воздействие, а циклическое воздействие механических напряжений в глубине пера происходит без коррозионного воздействия. В результате общая надежность повышается,Размещение каждой систеду корневым сечением и пемкой, примыкание к выходнрина 3 - 4 толщины пера свв процессе эксплуатации ло1733 б 77 50 55 но в этой зоне пера действуют наибольшие динамические нагрузки, вызывающие растягивающие напряжения, следовательно наиболее вероятно зарождение и распространение усталостных трещин (по данным результатов эксплуатации).Бороздки нанесены со взаимным перекрытием на ширину, равную половине ширины бороздки. При этом достигается равномерная пластическая проработка поверхностных слоев пера в пределах всей зоны, на которой расположена каждая система, Глубина каждой бороздки на ее оси, равная 0,01 - 0,02 толщины пера в зоне выходной кромки, определяется условием максимальной эффективности действия наведенных в поверхностных слоях пера остаточных сжимающих напряжений установлено экспериментально). Оптимальность достигаемого при этом напряженного состояния определяется тем, что, с одной стороны, малая глубина залегания сжимающих напряжений приводит к тому, что на некоторой (небольшой) глубине наблюдается проникновение частиц коррозионной среды, т.е. совместное коррозионно-механическое воздействие, Но с другой стороны, излишне большая глубина бороздок связана с избытком энергии пластической деформации, интенсифицирующей коррозионные процессы на поверхности, Кроме того, при соблюдении указанных требований по глубине бороздки полностью находятся в зоне ламинарного подслоя приповерхностного слоя отбекающей жидкости.Лопасть рабочего колеса гидротурбины работает следующим образом.При нагружении лопасти потоком воды, поступающим со стороны входной кромки, вследствие значительной ее кривизны на входную кромку действуют большие динамические нагрузки, вызванные отрывом потока в этой зоне (зоне выходной кромки).При этом максимальные напряжения (по знаку - растягивающие) возникают в поверхностных слоях пера в местах расположе ния систем бороздок.Поскольку бороздки выполнены путемих пластического выдавливания, то после снятия нагрузок в зоне бороздок возникает поле остаточных напряжений сжатия, Ввиду 10 криволинейного профиля дна бороздок этинапряжения концентрируются и, складываясь с рабочими растягивающими напряжениями, уменьшают их величину, препятствуя зарождению коррозионно-ус талостных трещин. Если трещина все жеобразовалась (обычно у поверхности пера), то область ее распределения также совпадает с пластически выдавленными бороздками. Наведенные здесь остаточные 20 напряжения сжатия препятствуют раскрытию трещин и их распространению. Таким образом, достигается существенное торможение распространения трещин и повышается коррозионно-усталостная прочность 25 пера в зоне выходной кромки, а значит инадежность лопасти. Формула изобретения 30 Лопасть рабочего колеса гидротурбины,содержащая перо с корневым сечением, входной, периферийной и выходной кромками, о т л и ч а ю щ а я.с я тем, что, с целью повышения надежности лопасти, на обеих 35 сторонах пера между корневым сечением ипериферийной кромкой параллельно выходной кромке выполнены бороздки, при этом ширина зоны размещения бороздок составляет не менее 3 - 4 В, бороздки расположены 40 со взаимным перекрытием на половину ширины бороздки, а их глубина составляет 0,01 - 0,02 В, где В - толщина пера у выходной кромки.1733677 Дог 1 20И-Р,ОСоставитель Е,Куленкамп едактор М,Васильева Техред М.Моргентал Корректор Д.Сычев аказ 1650 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина
СмотретьЗаявка
4851375, 16.07.1990
КРАМАТОРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ, ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ЛЕНИНГРАДСКИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ЗАВОД"
ВОЛКОВ ИГОРЬ БОРИСОВИЧ, АРОНСОН АЛЕКСАНДР ЯКОВЛЕВИЧ, БЕЛКИН ЛЕОНИД МИХАЙЛОВИЧ, ГОЛЬДФАРБ АЛЕКСАНДР ИОСИФОВИЧ, ШУМЕЙКО СЕРГЕЙ ВИКТОРОВИЧ, ГЕНЗЕЛЕВ СЕРГО МОИСЕЕВИЧ, ИВАНОВ СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: F03B 3/12
Метки: гидротурбины, колеса, лопасть, рабочего
Опубликовано: 15.05.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-1733677-lopast-rabochego-kolesa-gidroturbiny.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Лопасть рабочего колеса гидротурбины</a>
Предыдущий патент: Рабочее колесо вертикальной поворотно-лопастной гидротурбины
Следующий патент: Статорный узел направляющего аппарата гидромашины
Случайный патент: Пороговое устройство