Details

Данная работа посвящена разработке методики комплексного расчёта радиально-осевого подшипника (РОП) главного циркуляционного насосного агрегата ГЦНА-1391. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1.Изучить конструкцию РОП, современное состояние проблемы износа и существующие методики расчёта. 2.Разработать 3D конечно-элементную модель и выполнить расчёт деформаций от силового нагружения. 3.Разработать 1D модель гидравлического контура. 4.Выполнить тепловой расчёт РОП. 5.Выполнить расчёт термонапряжённого состояния. Работа проведена на базе АО «ЦКБМ» с использованием конструкторской документации ГЦНА-1391. В результате была проанализирована эволюция конструкции и механизмы повреждений, построена 3D модель подшипника с циклической симметрией и разработана 1D модель контура охлаждения. Установлено, что колодка и накладка под нагрузкой деформируются совместно, а контактные давления распределены неравномерно. Определены тепловые граничные условия в зоне трения. Получено температурное поле элементов подшипника. Термопрочностной анализ выявил существенный вклад термических напряжений в общее напряжённо-деформированное состояние. Методика применима для оптимизации конструкции РОП. Для достижения данных результатов в работе были использованы следующие информационные технологии: ANSYS, Aspen HYSYS, SolidWorks Simulation, Mathcad.

This work is devoted to the development of a comprehensive calculation methodology for the combined radial-axial bearing (RAB) of the reactor coolant pump set RCPS-1391. Research objectives: 1. To study the RAB design, the current state of the wear problem and existing calculation methods. 2. To develop a 3D finite element model and perform a deformation analysis under force loading. 3. To develop a 1D model of the hydraulic circuit. 4. To perform a thermal analysis of the RAB. 5. To perform a thermo-mechanical stress analysis. The work was carried out on the basis of JSC «CDBMB» using the design documentation of RCPS-1391. As a result, the evolution designs and damage mechanisms were analyzed, a 3D model of the bearing with cyclic symmetry was built, and a 1D model of the cooling circuit was developed. It was found that the pad and thrust plate deform jointly under load, and contact pressures are unevenly distributed. Thermal boundary conditions in the friction zone were determined. The temperature field of the bearing elements was obtained. Thermo-mechanical analysis revealed a significant contribution of thermal stresses to the overall stress-strain state. The methodology is applicable for optimizing the RAB design. The following information technologies were used to achieve these results: ANSYS, Aspen HYSYS, SolidWorks Simulation, Mathcad.

• ОБОЗН
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВ
• ГЛАВА 2. РАСЧЁТ ДЕФОРМАЦ
• ГЛАВА 3. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ М
• ГЛАВА 4. ТЕПЛОВАЯ МОДЕЛЬ
• ГЛАВА 5 ТЕРМОНАПРЯЖЁННАЯ
• ГЛАВА 6. ВОПРОСЫ ДЛЯ ДАЛ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИС
• ОБОЗНАЧЕНИЕ И СОКРАЩЕНИЯ
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ
  • 1.1.Эволюция ГЦНА
  • 1.2.Конструкция РОП
  • 1.3.Основные механизмы повреждений РОП
  • 1.4.Методика расчёта радиально-осевого подшипника
• ГЛАВА 2. РАСЧЁТ ДЕФОРМАЦИЙ РОП
  • 2.1. Постановка задачи
  • 2.2. Результаты расчёта деформации
• ГЛАВА 3. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОНТУРА ОХЛАЖДЕНИЯ
  • 3.1.Постановка задачи
  • 3.2.Моделирование в Aspen Hysys
• ГЛАВА 4. ТЕПЛОВАЯ МОДЕЛЬ РОП
  • 4.1. Постановка задачи
  • 4.2. Расчёт тепловых потерь в РОП при работе
  • 4.3. Расчёт коэффициента теплоотдачи
  • 4.4. Результаты температурного расчёта
• ГЛАВА 5 ТЕРМОНАПРЯЖЁННАЯ МОДЕЛЬ РОП
• ГЛАВА 6. ВОПРОСЫ ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО РАССМОТРЕНИЯ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ