Тема выпускной квалификационной работы: «Проектирование механизма поворота лопастей рабочего колеса гидротурбины ПЛ 50».Данная работа посвящена проектированию механизма поворота лопастей рабочего колеса для поворотно-лопастной гидротурбины. По исходным данным была построена рабочая зона гидротурбины, затем по полученной зоне работы гидротурбины были определены углы установки лопастей рабочего колеса.Для расчета усилий сервомотора, требуемых для поворота лопастей были рассчитаны силовые характеристики рабочего колеса: гидравлический момент, значения осевого и окружного гидравлических усилий, которые действуют на лопасть рабочего колеса ПЛ 50 гидротурбины.В программе Solid Works были спроектированы детали механизма поворота механизм поворота лопастей рабочего колеса и был произведен расчет на прочность корпус рабочего колеса в программе Ansys в разделе Static Structural.При проектировании были использованы инженерные методы, принятые в теории машин и механизмов. При расчете на прочность использован метод конечных элементов и программный комплекс Ansys.В результате проведенной работы был спроектирован кривошипно-шатунный механизм поворота лопастей рабочего колеса, который позволяет осуществлять регулирование работы гидротурбины на заданных мощностях.

The subject of the graduate of qualification work is « Design of the blade adjustment mechanism of Kaplan turbines under head 50».This work is devoted to the design of the adjustment mechanism of the runner blades for Kaplan hydraulic turbine. According to the initial data, the working area of the hydraulic turbine was built, then the angles of the runner blades were determined based on the obtained working area of the hydraulic turbine.To calculate the servomotor forces required to rotate the blades, the power characteristics of the runner were calculated: hydraulic torque, values of axial and circumferential hydraulic forces that act on the runner blade of the hydraulic turbine.In the Solid Works program, the details of the adjustment mechanism were designed, the adjustment mechanism the runner blades and the stress of the runner hub was calculated in the Ansys program in the Static Structural section.Engineering methods adopted in the theory of machines and mechanisms were used in the design. When calculating the stress, the method of finite elements and the Ansys software package were used.As a result of the work carried out, a crank-connecting rod the blade adjustment mechanism of Kaplan turbines was designed, which allows regulating the operation of the hydraulic turbine at specified capacities.

• Введение
• 1 Определение основных параметров гидротурбины
  • 1.1 Выбор типа рабочего колеса
  • 1.2 Определение диаметра рабочего колеса
  • 1.3 Определение частоты вращения турбины
  • 1.4 Построение зоны работы турбины на универсальной характеристике
  • 1.5 Определение углов установки лопастей и открытий НА
  • 1.6 Разгонная частота вращения натурной гидротурбины
    • 1.6.1 Разгонная частота с сохранением комбинаторной зависимости
    • 1.6.2 Разгонная частота без сохранения комбинаторной зависимости
  • 1.7 Осевое усилие
  • 1.8 Определение критической высоты отсасывания
  • 1.9 Проектирование габаритов проточной части в области рабочего колеса
• 2 Проектирование деталей механизма поворота лопастей
  • 2.1 Конструкции механизма поворота лопастей рабочих колёс
  • 2.2 Механизм поворота лопастей (кинематическая схема)
  • 2.3 Основные геометрические соотношения для ПЛ рабочих колес.
    • 2.3.1 Цапфа лопасти
    • 2.3.2 Корпус рабочего колеса
    • 2.3.3 Рычаг механизма поворота лопасти рабочего колеса
    • 2.3.4 Серьга механизма поворота
    • 2.3.5 Поршень сервомотора рабочего колеса
    • 2.3.6 Крестовина рабочего колеса
    • 2.3.7 Проушина крестовины рабочего колеса
    • 2.3.8 Шток рабочего колеса
    • 2.3.9 Палец проушины, крестовины и рычага
  • 2.4 Результаты проектирования
• 3 Расчёт силовых характеристик рабочего колеса
  • 3.1 Расчет гидравлического момента
  • 3.2 Расчет осевого гидравлического усилия
  • 3.3 Расчет окружного гидравлического усилия
• 4 Расчет потребных давлений в сервомоторе рабочего
  • 4.1 Определение потребного давления масла в сервомоторе рабочего колеса и усилий в звеньях механизма поворота лопастей.
  • 4.2 Расчета потребных давлений сервомотора рабочего колеса ПЛ-гидротурбины.
• 5 Расчёт корпуса рабочего колеса на прочность
  • 5.1 Расчет корпуса рабочего колеса
• Заключение
• Список использованных источников