Барабаны турбин

Барабаны реактивных и комбинированных турбин выполняют различных конструкций. При малом диаметре барабана его выполняют из массивной поковки в виде утолщенного вала. Диск регулировочной ступени, обычно увеличенного диаметра, вытачивают заодно с телом барабана или сажают на вал барабана. Барабаны больших диаметров выполняют сварными из отдельных дисков (фирма ББЦ) или толстостенными с контрольным осевым отверстием. Конструкции таких барабанов обладают чрезвычайно большой жесткостью. В основу расчета на прочность полого барабана положена теория свободно вращающегося кольца. Выделим из барабана элемент длиной, ограниченный радиальными сечениями, образующими бесконечно малый угол. При вращении барабана центробежная сила выделенного элемента равна. Отсюда следует, что даже при отсутствии внешней нагрузки полая конструкция барабана может применяться для относительно небольших окружных скоростей. Например, при сталях можно применять тонкостенные барабаны для окружных скоростей не выше 120 м/сек, а при никелевых сталях — не выше 140 м/сек. При расчете барабана на прочность необходимо учитывать также дополнительную нагрузку, создаваемую центробежной силой рабочих лопаток и их креплением. Положим, что на 1 см выделенного элемента барабана действует дополнительная центробежная сила от лопаток и их креплении. Напряжение на расчетной длине барабана принимается равномерно распределенным, поэтому величину его находят как частное от деления центробежной силы всех лопаток на площадь поверхности барабана. Допускаемые напряжения в барабанах принимают обычно до 0,4 предела текучести при данной температуре. Предел текучести стали зависит от марки стали и температуры.