etapa04

7/24/2019 etapa04

1/18

E4 Proiect turbina Kaplan S, .l. dr. ing. A. Dragomirescu

Calculul palei rotorice cu schelet parabolic n toate sect, iunile s, i

alinierea profilelor (continuare)

Trasarea profilelor

Toate profilele se vor trasa mai ntai pe cate unformat A4, eventual A3, de hartie milimetrica, la

o scara standardizata unica. Scara se alege astfelncat lungimea l5 (la scara) a profilului de la dia-

metrul D5 sa nu fie mai mare de 250 mm dar nicimai mica de 140 mm. Scari standardizate admisesunt 1:1, 1:2, 1:2,5 (de evitat), 1:5 s,i multipli sau

submultipli de 10.Se construiesc mai ntai scheletele profilelor n sis-

temele de coordonate zr, cu axa z orientata nsus s,i axa r orientata catre stanga. Scheletele seobt,in unind cu cate o curba nedeta punctele de

coordonate (z,r) calculate n etapa anterioara s,ireduse la scara aleasa. Pentru profilul de la dia-

metrul D1, s,i numai pentru acesta, scheletul esteun segment de dreapta.De o parte s,i de alta a scheletelor s,i perpendicu-

lar pe tangente la aceste curbe, la distant,ele xgmasurate de la bordul de atac n lungul scheletu-

lui, se dispun grosimile yg. Se lucreaza numai cudistant,ele xg s,i cotele yg reduse la scara. Punc-

tele obt,inute prin dispunerea grosimilor de o partes,i de alta a scheletului se unesc cu c ate o curbaneteda. Se obt,in astfel intradosul profilului (dea-

supra scheletului n acest caz) s,i extradosul (subschelet). Bordurile de atac s,i de fuga trebuie sa fie

rotunjite, cu raze de curbura mici. De aceea intra-dosul s,i extradosul se unesc la borduri cu ajutorulunor curbe convenabil alese (de preferint,a arce de

cerc cu centrul pe schelet) care trec prin bordu-rile respective. Aceasta nseamna ca la bordurile

de atac s,i de fuga (s,i numai aici) punctele obt,inuteprin dispunerea grosimilor raman n afara profilu-lui.

Calculul palei rotorice cu schelet parabolic n toate sect, iunile s, i alinierea profilelor 1 / 1 8

7/24/2019 etapa04

2/18

E4 Calculul palei rotorice cu schelet parabolic S, .l. dr. ing. A. Dragomirescu

Trasarea profilelor(continuare)

Dupa trasarea pe hartie milimetrica,

profilele vor fi desenate (prin copiere)pe hartie obis,nuita, fie pe cinci formate

mai mici, fie pe un singur format mare.

Se recomanda nsa utilizarea unui sin-

gur format A1 pe care profilele vor fi

dispuse pe doua randuri, ca n figura

alaturata:

pe primul rand profilele de la dia-

metrele D5, D4 s,i D3;

pe al doilea rand profilele de la di-

ametrele D2 s,i D1.

Intre profile trebuie sa ramana sufi-

cient spat,iu pentru completari ulteri-

oare ale desenelor.

Observat, ie: Daca desenarea profilelor se face utiliznd un program CAD nu mai

este obligatorie trasarea lor pe hartie milimetrica.

Trasarea profilelor 2 / 18

7/24/2019 etapa04

3/18


Stabilirea pozit,iei axului palei

Se lucreaza cu profilele trasate pe hartie milimetrica, la scara STAS aleasa.

Pozit,ia axului palei se stabiles,te (se alege) pe desenul profilului din sect,iunea de la diametrul D5 (de

la butuc), ntre scheletul profilului (punctul A) s,i intrados (punctul B), la distant,a 0,6 pR5 masurata

pe orizontala fat,a de bordul de fuga al profilului (R5 = D5/2 iarp este unghiul mediu de deschidere a

palei n plan paralel calculat n etapa anterioara). Axul poate fi ales init,ial chiar n punctul A, urmand

sa fie

ridicat catre punctul B, dar nu mai sus de acesta, numai daca nu intersecteaza toate celelalte

profile. Dupa alegerea pozit,iei axului, se masoara cota verticala c5 dintre ax s,i bordul de fuga. Se

construies,te pe hartie milimetrica vederea palei n plan meridian (vezi sect,iunea Vederile palei rotorice,

curbele topografice s, i intersect, iile cu plane meridiane, pag. 7).

Vederea palei n plan meridian se

obt,ine cu ajutorul cotelor la bor-

durile de atac zai s,i la bordurile

de fuga zfi (i = 1,2,3,4,5) cal-

culate n etapa anterioara s,i re-

duse la aceeas,i scara STAS folo-

sita pentru profile. Pe aceasta ve-

dere, la cota c5 fat,a de bordulde fuga de la diametrul D5, se

traseaza proiect,ia axului palei n

plan meridian.

Stabilirea pozit, iei axului palei 3 / 18

7/24/2019 etapa04

4/18


Stabilirea pozit,

iei axului palei(continuare)

Pentru sect,iunile de la celelalte diametre Di,i = 1, 2, 3, 4, se procedeaza n felul urmator:

i) pe vederea palei n plan meridian se masoara fiecare cota verticala ci dintre bordul

de fuga i s,i proiect,ia axului palei;

ii) pe fiecare profil i se marcheaza pozit,ia axului palei la cota orizontala 0,6 pRi s,i

cota verticala ci fat, a de bordul de fuga (Ri =Di/2).

Observat, ie: Daca axul nu intersecteaza cel

put,in unul din profilelei(este n exteriorul pro-

filului), se revine la profilul 5 s,i se ridicaaxul

catre punctul B, dar nu mai sus de acesta. Se

modifica apoi pozit,ia axului pe toate profilele.

Operat,iunea se repeta fie pana cand axul inter-

secteaza toate profilele, fie pana cand se ajungen punctul B pe profilul 5.

Stabilirea pozit, iei axului palei 4 / 18

7/24/2019 etapa04

5/18


Vederile palei rotorice, curbele topografice s,i intersect

,iile cu plane meri-

diane

Se construiesc pe un format A1:

vederea palei n plan paralel,

pe care se traseaza s, i curbele

topografice;

vederea n lungul axului palei; vederea palei n plan meri-

dian;

intersect, iile palei cu trei plane

meridiane.

Observat, ie: Toate vederile se construiesc la aceeas, i scara STAS utilizata pentru

profilele palei.

Vederile palei rotorice, curbele topografice s, i intersect, iile cu plane meridiane 5 / 18

7/24/2019 etapa04

6/18


Plane paralele = Plane perpendiculare

pe axul rotorului. La o turbina cu ax

vertical sunt plane orizontale.

Plane meridiane = Plane care cont, in

axul rotorului. La o turbina cu ax ver-

tical sunt plane verticale.


7/24/2019 etapa04

7/18


Vederea n plan paralel s, i vederea n plan meridian

Vederea n plan paralel Vederea n plan meridian

Se traseaza proiect,ia axului palei n plan paralel.

Fat,a de aceasta se traseaza linia b ordurilor de atac

la unghiul 0,4p masurat catre stanga, respectivlinia bordurilor de fuga la unghiul 0,6p masurat

catre dreapta, ca n figura. La razeleRi se traseaza

arcele de cerc care reprezinta proiect,iile profilelor

pe planul paralel.

Pentru a us,ura desenarea, este indicata alegerea

originii sistemului de axe R-z la raza R5. La ra-

zele Ri

R5, ntre cotele zfi s,i zai , se traseazaproiect,iile, de lungimi bi calculate, ale profilelor

pe planul meridian. Se construiesc apoi linia bor-

durilor de fuga (l.b.f.) s,i linia bordurilor de atac

(l.b.a.) unind capetele proiect,iilor.


7/24/2019 etapa04

8/18


Vederea n lungul axului palei

Se traseaza doar profilele nedesfas,urate de la diametrele D1 s,i D5, s,i liniile bordurilor de atac s,i

de fuga, ca n figura. Din bordurile de atac de pe vederea n plan paralel se ridica verticale care

se intersecteaza cu orizontale duse din bordurile de atac de pe vederea n plan meridian. Punctelede intersect,ie sunt bordurile de atac de pe vederea n lungul axului. Prin ele se construies,te linia

bordurilor de atac de pe aceasta vedere. Se procedeaza similar cu bordurile de fuga.

Pe desenele profilelor de la diametrele D1s,i D5 se masoara cotele orizontale x1, x5s,ix

1,x

5, de la axul palei pana la intrados,

respectiv extrados. Se masoara s,i cotele

verticaley1, y5 s,i y

1, y

5, de la ax la intra-

dos, respectiv extrados. Cotele x1 s,i x1 se

masoara apoi n lungul arcului care repre-

zinta proiect,ia profilului de la diametrul

D1 pe vederea n plan paralel. Se obt,ine

pe proiect,ie o pereche de puncte situate

de o parte s,i de alta a axului vederii n

plan paralel.


7/24/2019 etapa04

9/18


Vederea n lungul axului palei (continuare)

Din punctele gasite pe vederea n plan paralel se

construiesc verticale care intersecteaza axul vede-

rii n plan meridian. Aceste intersect,ii vor consti-tui doua puncte ale profilului de la diametrul D1de pe vederea n lungul axului. Fat,a de intersect,ia

dintre axul vederii n plan meridian cu axul vede-

rii n plan paralel se masoara pe verticala coteley1s,i y

1. Se gasesc astfel nca doua puncte ale pro-

filului de la diametrul D1 de pe vederea n lun-

gul axului. Adaugand bordurile de atac s,i de fuga

gasite anterior sunt disponibile s,ase puncte, prin

care se construies,te cu linie groasa curba nchisa

care reprezinta proiect,ia profilului de la diame-

trul D1 n lungul axului palei. Aceasta curba areo forma similara dar nu identica cu cea a profilului

desfas,urat, trasat pe hartia milimetrica. Proiect,ia

profilului de la diametrul D5 se obt,ine n mod si-

milar, utilizand cotele x5, x

5 s,i y5, y

5, dar curba

se traseaza cu linie ntrerupta pe port,iunile pe

care este ascunsa de restul palei.

completare

Curbele topografice

Curbele topografice sunt urmele intersect,iilor pa-

lei rotorice cu plane paralele s,i servesc la verifica-

rea geometriei palei. Aceste curbe se traseaza pe

vederea n plan paralel a palei iar pentru construi-

rea lor sunt necesare desenele profilelor s,i vederean plan meridian a palei.

Pe desenul profilului de la diametrul D5 se aleg

circa 10 (dar nu mai put,in de 8) plane paralele (li-

nii orizontale pe desen), respectand urmatoarele

condit,ii: (i) planele sa fie egal distant,ate; (ii) unul

dintre plane sa cont,ina axul palei; (iii) planul su-

perior sa fie cat mai aproape de bordul de atac

iar planul inferior cat mai aproape de bordul de

fuga. Planele se numeroteaza ncepand cu cel maide jos, din apropierea bordului de fuga. Urmele

planelor s,i numerotarea lor se marcheaza pe ve-

derea n plan paralel s,i pe desenul profilelor.


7/24/2019 etapa04

10/18


Curbele topografice (continuare)

In exemplul din figura au fost alese 9 plane

paralele, axul palei fiind cont,inut n pla-

nul 5.

Planele alese se reproduc apoi pe desenele

profilelor de la celelalte diametre s,i pe ve-

derea n plan meridian.

Trebuie pastrat numarul de

plane s,i distant,a dintre

ele (chiar daca unele plane

nu vor mai intersecta pro-

filele), iar axul palei va fi

cont,inut peste tot n acelas,i

plan.

Majoritatea planelor vor intersecta profilele n cate doua puncte: un

punct situat pe intrados, celalalt pe extrados. Pentru fiecare plan se

masoara la fiecare profil distant,ele orizontale de la aceste puncte de

intersect,ie pana la axul palei.


7/24/2019 etapa04

11/18


Curbele topografice (continuare)

In exemplul prezentat au rezultat pentru pla-nul 5 cotele e5 s,i e5 la profilul de la diametrul

D5, s,i cotele e3 s,i e

3 la profilul de la diame-trul D3. Litera cotei, e n acest caz, corespundenumarului planului, iar indicele cotei, 5, res-pectiv 3, corespunde numarului profilului. Co-tele notate cu sunt cele masurate catre extra-dos, celelalte sunt masurate catre intrados. Infunct,ie de pozit,ia planului paralel, cotele pot fi

masurate fie ambele catre dreapta (pentru pla-nele inferioare), fie una catre dreapta s,i cealaltacatre stanga (pentru planele apropiate de axulpalei), fie ambele catre stanga (pentru planelesuperioare).Cotele obt,inute la cele cinci profile pentru fie-care plan n parte se masoara apoi pe arcele co-respunzatoare profilelor de pe vederea n plan

paralel. Masuratoarea se ncepe de la axul pa-lei din aceasta vedere s,i se face catre dreaptasau catre stanga, n acelas,i sens n care cotele

au fost masurate pe profile. In acest mod se

obt,in pe vederea n plan paralel cinci perechi depuncte. Punctele corespunzatoare intersect,iilor

cu intradosul se unesc cu o curba neteda, re-zultand o curba topografica de pe intradosulpalei. Se procedeaza similar pentru extradosulpalei. Curbele topografice se traseaza

cu linie continua pentru intrados;

cu linie ntrerupta pentru extrados.

Planele cele mai de jos, respectiv cele mai de

sus, nu vor intersecta toate profilele (vor re-zulta sub, respectiv deasupra profilelor). Caurmare, curbele topografice corespunzatoareacestor plane vor avea un capat pe arcul decerc de la diametrul D5 iar celalalt capat va fipe linia bordurilor de atac (l.b.a.), respectiv defuga (l.b.f.), ale vederii n plan paralel. Pentru

trasarea acestor curbe topografice sunt nece-sare urmele planelor paralele de pe vederea nplan meridian, modul de lucru fiind prezentatn continuare.completare


7/24/2019 etapa04

12/18


Curbele topografice (continuare)Pe vederea n plan meridian se identifica punctele

de intersect,ie dintre planele extreme s,i linia bor-

durilor de atac sau de fuga, dupa caz. De exem-plu, planul inferior 1 intersecteaza l.b.a. n punc-

tul A iar planul superior 9 intersecteaza l.b.f. n

punctul K. Se masoara distant,ele orizontale de

la sect,iunea de la diametrul D5 pana la aceste

puncte de intersect,ie. In exemplu s-au obt,inut co-

tele1 pentru planul inferior 1 s,i9 pentru planul

superior 9. Aceste cote se masoara apoi n lungul

liniei bordurilor de atac, respectiv de fuga, de pe

vederea n plan paralel, pornind de la arcul de cercde la diametrul D5. Se obt,in astfel pe liniile bor-

durilor capetele curbelor topografice corespunza-

toare planelor extreme, devenind posibila trasarea

acestor curbe, as,a cum se poate vedea n exemplul

prezentat.

Intersect, iile palei cu plane meridianeSe construiesc intersect,iile palei rotorice cu trei

plane meridiane, notate I-I, II-II s,i III-III. Urmele

acestor plane se traseaza s,i se noteaza atat pe ve-

derea n plan paralel a palei cat s,i pe desenele

profilelor. Cele trei plane se dispun astfel:

planul II-II cont,ine axul palei; urma sa pe ve-

derea n plan paralel este chiar axul palei iarpe desenele profilelor este verticala care trece

prin axul palei la fiecare profil n parte;

planul I-I face cu planul II-II unghiul die-

dru 0,2 p catre bordul de atac al palei (ca-

tre stanga pe desen); pe desenele profilelor

urma planului I-I este o verticala situata la

cota 0,2 pRi (i = 1, . . . ,5) masurata catre

bordul de atac al fiecarui profil i fat,a de pla-

nul II-II;

planul III-III face cu planul II-II unghiul die-

dru 0,3 p catre bordul de fuga al palei (ca-tre dreapta pe desen); pe desenele profilelor

urma planului III-III este o verticala situata la

cota 0,3 pRi masurata catre bordul de atac al

fiecarui profil i fat,a de planul II-II.


7/24/2019 etapa04

13/18


Intersect, iile palei cu plane meridiane (continuare)

In exemplul prezentat la trasa-rea curbelor topografice se pot

vedea urmele celor trei plane pe

vederea n plan paralel a palei

iar n exemplul din figura alatu-

rata se pot observa urmele pla-

nelor pe desenele profilelor de la

diametrele D5 s,i D3.

Cele trei sect,iuni ale palei cu

planele I-I, II-II s,i III-III se con-

struiesc sub vederea n plan me-

ridian, ca n desenul alaturat.

In acest scop se prelungesc sub

aceasta vedere verticale ajuta-toare care trec pe la toate cele

cinci diametre Di. completare


7/24/2019 etapa04

14/18


Intersect, iile palei cu plane meridiane (continuare)

Se traseaza, apoi, axul palei pentru fie-care sect,iune, astfel ncat cele trei axe sa

fie aproximativ egal distant,ate s,i situate ladistant,e suficient de mari sub vederea nplan meridian s, i deasupra chenarului (sauindicatorului) formatului A1, pentru a per-mite desenarea corecta a sect,iunilor.Fiecare din cele trei plane intersecteazaatat intradosurile cat s,i extradosurile profi-lelor. Pe desene se masoara cotele verticalede la aceste puncte de intersect,ie pana laaxul palei. Se obt,in n acest mod urmatoa-rele cote:

ai, respectiv a

i, pentru planul I-I,

bi, respectiv b

i, pentru planul II-II,

ci, respectiv ci, pentru planul I-I,unde i = 1. . .5 este indicele diametruluila care este situat profilul, cotele notatecu sunt masurate pana la extrados, ce-

lelate sunt masurate pana la intrados. Seobserva ca unele cote se masoara deasu-

pra orizontalei catre trece prin axul pa-lei, altele sub aceasta orizontala. Acestecote se vor masura apoi fie deasupra, fiesub axele trasate sub vederea n plan para-lel, pe verticalele duse sub aceasta vederela diametreleDicorespunzatoare. Puncteleobt,inute n acest mod se unesc prin curbenetede rezultand intersect,iile intradosuluipalei, respectiv extradosului (pentru cotelenotate cu ), cu cele trei plane meridiane. Seunesc aceste curbe la diametrele D5 s,i D1,conform exemplului prezentat, s,i se obt,incele trei sect,iuni ale palei cu planele meri-

diane. In final se has,ureaza toate cele treisect,iuni s,i se s,terg verticalele ajutatoare.Pe sect,iuni nu trebuie notate niciun fel decote.


7/24/2019 etapa04

15/18


Cotarea profilelor

Cotarea profilelor este ne-

cesara pentru realizarea dinpunct de vedere tehnologic

a modelului palei. Cotarea

consta n determinarea s, i in-

dicarea pe formatul A1 pe

care sunt desenate profilele a

distant,elor de la intradosu-

rile s, i extradosurile profile-

lor pana la doua plane para-

lele de referint, a situate unul

deasupra s,i celalalt sub fie-

care profil. In figura alatu-

rata este prezentat un exem-

plu de cotare a profilului de

la diametrul D4.

Cotarea profilelor 15 / 18

7/24/2019 etapa04

16/18


Cotarea profilelor (continuare)

Planele de referint,a trebuie sa ramana aceleas,i

pentru toate profilele, distant,ele (*) s,i (**) din-tre aceste plane s,i planul paralel care cont,ine

axul palei avnd valori egale la toate cele cinci

profile. Se admite totus,i ca la diametrele D1 s,i

D2, unde profilele au unghiuri de as,ezare mici,

sa se aleaga cote (*) s,i (**) mai mici, dar numai

daca spat,iul de pe formatul A1 pe care sunt

trasate profilele este foarte limitat. Pozit,iile dedispunere a planelor de referint,a se aleg astfel

ncat distant,ele (*) s,i (**) sa aiba valori cat

mai rotunde. Pentru a pozit,iona n mod adec-

vat planele de referint, a, se ncepe cotarea cu

profilul de la diametrulD5, a carui proiect,ie a

corzii pe un plan vertical are valoarea maxima.

Primele cote se pun chiar pe verticalele care

trec, la fiecare profil, prin axul palei, urmand

ca restul cotelor sa fie indicate de o parte s,i

de alta a axului, la distant, e constante pentru

acelas, i profil, de circa 10...15mm pe desen. In

general la fiecare profil se alege o alta distant, adintre doua cote succesive, astfel ncat cotele

extreme (cea mai din stanga, respectiv cea mai

din dreapta) sa ajunga cat mai aproape de

bordurile de atac s,i de fuga ale profilului res-

pectiv. Nu este nsa obligatoriu ca liniile de

cota sa ajunga exact pana la bordurile de atac

s,i de fuga. La fiecare profil este necesar caunul din intervalele dintre doua cote succesive

sa fie cotat Pe desen trebuie sa se indice s,i

distant,ele dintre cotele de pe verticalele care

trec prin axul palei s,i cotele extreme, precum

s,i distant,ele dintre planele de referint,a s,i ori-

zontelele care trec prin ax.

Valorile efective ale cotelor, valori care se

noteaza pe desen, se obt,in prin nmult,irea

distant,elor masurate pe desen cu scara la care

a fost realizat desenul.

Cotarea profilelor 16 / 18

7/24/2019 etapa04

17/18


Exemplu de desen complet al profilelor:

Exemple 17 / 18

7/24/2019 etapa04

18/18


Exemplu de desen complet al vederilor:

Exemple 18 / 18

etapa04

Documents

Transcript of etapa04