ISSN 2078-9130. Вісник НТУ «ХПІ». 2013. № 63 (1036) 115
УДК 539.3.534:621.22.011
О. С. СТЕПЧЕНКО, канд. техн. наук, доцент, НТУ «ХПІ»;
О. І. ТРУБАЄВ, канд. техн. наук, доцент, НТУ «ХПІ»;
О. О. ВОДКА, аспірант, НТУ «ХПІ»
АНАЛІЗ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМИРОВАНОГО СТАНУ
ШПИЛЬОК КРІПЛЕННЯ ДИСКУ ПІДП’ЯТНИКА
ГІДРОАГРЕГАТУ
Разработана методика анализа напряженно деформированного состояния шпилек крепления
диска подпятника гидроагрегата на основе моделирования циклической симметричной час-
ти конструкции. Проведен анализ параметров напряженно деформированного состояния с
учетом нагрузок, которые возникают в процессе монтажа и эксплуатации горизонтальной
гидротурбины.
Ключевые слова: нагрузки, диск подпятника гидроагрегата, горизонтальная гидро-
турбина.
Вступ. Аналіз напружено-деформованого стану (НДС) різьбових з'єд-
нань гідротурбін є важливою складовою, що забезпечує гарантований ресурс
гідроагрегата в цілому. В статі на основі методу скінчених елементів (МСЕ)
розроблена методика аналізу НДС шпилькового з’єднання диску підп’ятника
гідротурбіни Київської ГЕС з урахуванням попереднього теплового затягу-
вання та експлуатаційних навантажень.
Постановка задачі. Необхідно розробити методику аналізу НДС шпи-
лькового з’єднання диску підп’ятника горизонтальної гідротурбіни, яка ба-
зується на двох моделях: осесиметричній та 3D з урахуванням циклосиметрії.
Конструкція кріплення підп’ятника до ротора циклосиметрична і складається
з 10 секторів, у кожному з яких знаходиться одне шпилькове з'єднання. Вна-
слідок цього достатньо побудувати геометричну модель не всієї конструкції,
а одного сектору. При дослідженнях НДС болтових з'єднань ротора і корпусу
гідротурбіни було показано, що напруження в з'єднанні сконцентровані в
невеликій околиці нарізного сполучення [1,2]. У зв'язку з тим, що ротор має
велику довжину, то при побудові розрахункової моделі шпилькового з'єднан-
ня можна враховувати тільки прилеглу частину ротора. При моделюванні
шпильки можна відкинути деякі частини, які призначені для закручування
під час складання і не несуть навантаження в процесі її роботи.
Побудова геометричної та СЕ моделей шпилькового з’єднання дис-
ку підп’ятника гідротурбіни. Було побудовано дві моделі. У першій моделі,
що є циклосиметричною, не враховується нарізне сполучення. В 3D постано-
© О. С. Степченко, О. І. Трубаєв, О. О. Водка, 2013
brought to you by CORE View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk
provided by Electronic National Technical University "Kharkiv...