Осесимметричная деталь

Осесимметричная деталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОСЕа«1МЕТРИЧНАЧ .ЦЕТАЛЬ,преимущественно труба теплообменника, содержащая выполненный на ее боковой поверхности ряд групп пазов с одинаковым во всех гругртах шагом, но с переменной от группы к группе глубиной , отличающая сЯ тем, что, с целью повьшения точности определения ее ресурса при натурных испытаниях, на ее боковой поверхности выполнен дополнительный ряд групп пазов с одинаковой глубиной во всех группах, но с переменным от группы к группе шагом, причем все группы пазов разнесены по длине детали.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(50 Р 28 Г 27/00; (Ol N 3/60

//Г 22 В 37/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . ;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ1 СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3439650/24-06 (22) 19.03.82 (46) 28.02. 84, Бюл. Р 8 (72 ) 10.Ë. Из р аилев, И. Н . Майдани к, В..И.Волков, Т.A.×åðíûø и В.В.Васильев (71) Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф.З..Дзержинского (53) 620.162(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 769033, кл. F Ol D 25/00, 1978.

2. Патент Англии 1"- 1174640, кл, F 4 S, опублик. 1969. (54) (5 7) 0СЕПП1МЕТРИЧНАЧ ДЕТАЛЬ. преимущественно труба теплообменника, содержащая выполненный на ее боковой поверхности ряд групп пазов с одинаковым во всех группах шагом, но с. переменной от группы к группе глубиной, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности определения ее ресурса при натурных испытаниях, на ее боковой поверхности выполнен дополнительный ряд групп пазов с одинаковой глубиной во всех группах, но с переменным от группы к группе шагом, причем все группы пазов разнесены по длине детали.

107б7

Изобретение относится к энергетике, а именно к устройствам для определения ресурса осесимметричных деталей, в частности труб теплообменных аппаратов, работающих в усло- виях високих, циклически изменяющихся температур.

Известна осесимметричная деталь— элемент статора паровой турбины, в которой в зоне минимальных запасов прочности выполнен паз определенных размеров и заданной дюрмы. Деталь (элемент статора) -устанавливают на натурный объект, в процессе эксплуатации которого изглеряют изменение глубины паза h и по достижении h = 0,45 0,65 hñ„(h ст толщина стенки детали) определяют ресурс детали. достоинством такого решения яв О ляется возможность определения ресурса детали на стадии развития Макротрещины в натурной детали и при натурном цикле нагруженпя Г1 ).

Однако нанесение паза на детали сложной формы в условиях действующей электростанции требует использования специальпых приспособлений.

Особенно сложно обеспечить требуемый

Радиус надреза в вершине паза

30 (7 4 0,05 мм) . При испытании данной детали не учтено влияние системы те р моу ст ал о ст ных тр ещи н па поведение изучаемой макротрещины.

Известна также осесимметричная деталь, содержащая на боковой йоверхности ряд групп пазов с одинаковым во всех группах шагом, но с переменной от группы к группе глубиной(2).

При испытании детали предусмотре-, но получение по трем паз ам одновре— менных, но независимых результатов, взаимное влияние пазов не учитывается. При этом не .учитывается и взаимное влияние системы развивающихся термоусталостных трещин, что не позволяет с требуемой степенью точности определить ресурс детали,работающей в условиях агрессивной. среды и высоких температур .

Цель изобретения — повышение точности определения ресурса при натурных испытаниях.

Поставленная цель достигается тем, что в осесимметричной детали, содержащей на боковой поверхности ряд групп пазов с одинаковым во всех группах шагом, но с nepelIenHîé от труппы к группе глуби-.

33 2 ной, на ее боковой поверхности выполнен дополнительный ряд групп па зов с одинаковой глубиной во всех группах, но с переменным от группы к группе шагом, причем все группы пазов разнесены по длине детали.

На фиг. изображена осесиммет— ричная деталь, содержащая две группы пазов, общий вид; на фиг,2 — первая цепочка первой группы пазов (глубина пазов неизменна, шаг L = L „); на фиг.3 — вторая цепочка первой группы (! = L>); на фиг,4 — первая цепочка второй группы (шаг L неизменен, глубина. 1 1 ); на фиг.5— вторая цепочка второй группы (глубина 1 = 19).

Осесимметричная деталь 1 представ ляет собой часть натурной трубы исследуемого объект.а, В группе цепочек, пазов 2 с постоянной глубиной пазов

1 = 1,, шаги между пазами в различных цепочках этой группы идут с монотонно возрастающим шагом Lq)L 2 (напри— мер, цепочки пазов 1 и П), Отдельная цепочка (фиг.2 и 3) состоит по крайней мере из пяти пазов с каким — либо постоянным шагом, например 1 или для пдлучения представительных экспериментальных данных по одному какому-либо шагу.

В группе цепочек пазов 3 с постоянными во всех цепочках шагами между пазами каждая цепочка, состоящая также из не менее, чем пяти пазов, имеет переменную по отношению к другим цепочкам этой группы глубину пазов (например, цепочки пазов П и 1> фиг.4 и 5). Соотношение глубин пазов определяются рядом

1 )1

Все цепочкй одной группы и сами группы цепочек расположены на расстоянии L> одна от другой, где ) 21 1, чтобы исключит. взаимное вли. якие цепочек и получить независимые экспериментальные данные для каждого соотношения геометрических параметров цепочек пазов 4.

Относительный параметр 1 = L/1

Во всех группах цепочек пазов изменяется в пределах 1 1 10, Пределы изменения параметров 1 определены из следующих физических соображений.

При 1 710 взаимное влияние пазов друг на друга практически должно исчезать, а при 1<1 ?????????? ??????????????, ?????? ???????? ??????????????. ?????? ?????????????????? ???????????????????????????? ?????????? 727>

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1076 ны путем решения двумерных задач термоупругости для осесимметричных тел с пазами, Испытания предлагаемой осесимметричной детали проводят следукицим обра5 зом.

Деталь устанавливают (вваривают) в натурно поверхности нагрева теплообменных аппаратов, например котлоагрегатов. До установки размеры щ павов определяют под микроскопом.

Детали устанавливают в зонах, представляющих наибольший интерес с точки зрения выбора типичных, наиболее повреждаемых зон. Количество деталей в серии испытаний Определяют из условия обеспечения статистической достоверности получаемых ре- . зультатов. и, как правило, составляет 10-20 деталей, на каждой иэ 20 которых не менее 20 пазов. После одного-двух лет натурного цикла эксплуатации оборудования детали вырезают и в лабораторных условиях определяют геометрические размеры пазов в деталях . По данным изменения. размеров группы цепочек пазов 2 (при пос733 4 тоянной глубине 1 пазов) и группы цепочек пазов 3 (с постоянным шагом

L) получают безразмерную зави симость

I определяющую изменение безразмерного коэффициента интенсивности напряжений от параметра 1, пригодную во всей области от сливающихся до бесконечно удаленных друг от друга пазов.

На основе этих данных проводят рас чет параметров механики разрушения, описывающих процесс устойчивого развития макротрещиЫ, и определение pecyp1ñà деталей.

Получение статистически представительных эмпирических значений параметров механики разрушения в натурных условиях с учетом взаимного влияния пазов. практически во всем диапазоне шагов между пазами позволяет надежно определить доверительные ин" тервалы ведущих параметров, определянзцих развитие макротрещин, повысить точность определения ресурса, периодичности осмотра и замены поверхностей нагрева.