Повышение усталостной прочности крупногабаритных коренных валов газовых компрессоров

Кафедра молодых

А.В.Протасов

Повышение усталостной прочности крупногабаритных коренных валов газовых компрессоров

На всех этапах развития техники усталость металлов всегда считается одной из главных причин аварийных разрушений и отказов оборудования различного назначения. Усталостные разрушения приносят значительный ущерб производству, выражающийся в длительных неплановых остановках, нарушениях технологического режима, угрозе безопасности обслуживающего персонала.

Основной причиной отказа в работе поршневых компрессоров, которые эксплуатируются на ОАО «Ангарская нефтехимическая компания», является коренной вал, представляющий собой цельнокованую цилиндрическую деталь массой 22400 кг с двумя кривошипами, собранными термическим методом. Анализ поломок подтверждает наличие недостаточной усталостной прочности валов в местах посадки с натягом кривошипа на вал, а также пальца в кривошипе. В связи с изложенным возникает необходимость разработать технологические и конструктивные мероприятия, повышающие долговечность работы компрессорного вала.

Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- с помощью новейших компьютерных технологий создать математическую модель соединения с гарантированным натягом, для объективной оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) крупногабаритных изделий;

- выявить влияние конструктивных и технологических факторов на усталостную прочность соединения;

- на основе полученных данных о НДС усовершенствовать узел сопряжения прессового соединения;

- разработать конструкторские рекомендации по технологии сборки прессовых соединений крупногабаритных деталей;

- сконструировать устройство, обеспечивающее равномерный нагрев крупногабаритных изделий.

С помощью программного продукта М$С/МА5Т1?АМ, использующего метод конечных элементов (МКЗ) была выполнена оценка напряженного состояния прессового соединения, даны конструкторские рекомендации по усовершенствованию узла сопряжения вал-втулка.

Установлены оптимальные температурные режимы сборки крупногабаритных соединений с гарантированным натягом, обеспечивающие повышение усталостной прочности соединения.

Сконструировано индукционное нагревательное устройство, позволяющее улучшить качество сборки, обеспечивая равномерный нагрев сопрягаемого изделия, повысить производительность, а также облегчить ручной труд.

Решение поставленных задач позволило существенно повысить качество сборки прессового соединения, усовершенствовать технологию запрессовки термическим методом, увеличить усталостную прочность крупногабаритных валов, снизить затраты на их ремонт. Все это способствует повышению ресурса работы коренного вала, а следовательно, всего поршневого компрессора в целом.

Н.Б.Беликова

Оптимальная реконструкция и развитие систем водоснабжения

Проблема реконструкции и развития инженерных систем является одной из важнейших и приоритетных задач, стоящих пред городом и городским хозяйством. Системы тепло-, водоснабжения и водоотведения во многих городах не имеют резерва по пропускной спо-

собности, отличаются значительной аварийностью и большим сроком службы. При этом наблюдается значительный рост водопотребления. Утечки воды из систем водоснабжения оцениваются на уровне 27% от общего объема подаваемой воды в городах Россий-

18

ВЕСТНИК ИрГТУ №2 (26) 2006