Z badań fotosprężystych wirnika generatora dużej mocy

Dający się obecnie wyraźnie zanotować postęp w konstrukcji turbogeneratorów dużej mocy, zmierzający do zwiększenia mocy i sprawności maszyny prowadzi do budowy coraz większych jednostek, w których obciążenia mechaniczne i termiczne wirników stają się coraz wyższe. Na obwodowej części wirnika (rys. 1), gdzie w wyfrezowanych żłobkach ułożone są uzwojenia U, zamknięte przy pomocy klinów K, występują w ruchu obrotowym poważne obciążenia siłami bezwładności. Kształty „zębów” wirnika, podyktowane warunkami konstrukcyjnymi, wydają się z punktu widzenia wytrzymałościowego niezbyt korzystne. W rzeczywistości naprężenia w zębach wirnika w miejscach koncentracji mogą osiągać granicę plastyczności, zwłaszcza w czasie próbnego przeciążania przy podwyższonych obrotach. Ten stan rzeczy jest w zasadzie dopuszczalny, tym niemniej znajomość rozkładu naprężeń w zakresie odkształceń liniowo-sprężystych jest cennym materiałem dla konstruktorów maszyn elektrycznych — zwłaszcza, że mechaniczna awaria wirnika turbogeneratora pociąga za sobą katastrofalne następstwa. Zagadnienie wyznaczania rozkładu naprężeń w wirującym modelu wirnika na drodze fotosprężystości zostało podjęte przez autorów niniejszego artykułu.

ON THE PHOTO-ELASTIC INVESTIGATION OF A GENERATOR ROTOR

The paper concerns the method of determination of the stress distribution in a turbogenerator rotor by means of photoelastic methods. General formulation of the problem reduced to the plane case is presented. A short survey of the photoelastic methods is given as applied to the investigation of rotating elements, and the technique used by the authors is described. It consists in making photoelastic photographs of a rapidly rotating model by using flash sources of light. In describing the experimental stand, attention is drawn to certain improvements, e.g. free suspension of the rotating model on an elastic shaft with oil damper and the coupling of the shutter of the camera with the photoelastic cell and flash lamp. On the basis of the performed experiments it was proved that the method is applicable to this kind of investigations, although (this follows from the available literature) the method has not been widely used.