Исследование композиционного материала для выравнивания фундаментных рам турбоагрегатов

Внедрение: 2021 г.

В работе коллектива исследователей из университетов Украины и России [1] представлены результаты экспериментальных исследований несущей способности композиционного материала «Мультиметалл Сталь 1018» при статических и вибрационных нагрузках при высоких температурах с целью возможного использования этого материала в качестве выравнивающего слоя на опорных поверхностях крупногабаритных турбоагрегатов. Экспериментальные исследования проводились на специально созданной виброустановке, так как конструкция фундамента турбоагрегатов подвержена вибрациям с широким спектром частот.

Схема опытной машины представлена на рисунке 1. Она изготовлена и установлена в лаборатории Приазовского государственного технического университета. 

Рисунок 1. Схема второй опытной машины: 1 – прижимной винт; 2 – стальное кольцо; 3 – образец; 4 – распорка; 5 – генератор вибрации.

Параметры колебательного процесса измерялись виброскоростным измерителем, сигналы фиксировались с помощью АЦП Е14‑140-М и усилителя LE‑41.

Рисунок 2. Осциллограмма вибрационного нагружения образца высотой h = 8 мм при температуре +40 °С: P – сила предварительного прессования; 2А – амплитуда нагрузки; 1 – зона предварительной загрузки образца; 2 – зона устойчивой вибрационной нагрузки; 3 – зона разгрузки.

Рисунок 3. График зависимости амплитуд колебаний от высоты образца при температуре 20 °С.

Экспериментально установлено, что исследуемый композитный материал выдерживает динамические нагрузки, значительно превышающие те, которые могут возникнуть при установке турбогенераторных агрегатов на фундаментные рамы. Это позволило рекомендовать материал «Мультиметалл Сталь 1018» для монтажа турбогенераторных агрегатов. Предложена технология реконструкции опорной поверхности фундаментной рамы для проведения таких работ. Проведенные на двух ТЭЦ промышленные испытания при реконструкции опорных поверхностей фундаментных рам под турбогенераторную установку ТГВ 200 и под цилиндр низкого давления турбины К‑20‑180 подтвердили эффективность предложенного метода и его работоспособность.

Источник:
Ishchenko, A.A., Karpenko, T.N., Artiukh, V.G., Chernysheva, N.V., Mazur, V.M. Revamp of supporting surfaces of turbogenerating sets foundation frames by composite materials. Magazine of Civil Engineering. 2021. 104(4). Article No. 10408. DOI: 10.34910/MCE.104.8

Разработчик: ГВУЗ «ПГТУ», Мариуполь, Украина; СПб политехнический университет; ООО «СПБЭК», СПб