(5.59>

M = M+Qx,

и =

(5.60)

Произвольные постоянные Ci и Сг определяют из граничных условий

ф(/)= (0=0; Ф(0= (0/-; <р(0)= (0) ?.

(5.61)

Два последних условия означают, что спица в сечениях заделки всегда перпендикулярна ободу и втулке и даже при деформациях направлена в этих сечениях по радиусу.

Используя (5.60) и (5.61), находим

Ci = - - , Q = Af i/V2 + Q/3/3;

°/3+l/2 14-a/2

M = - QI

3/2 + 5a/6 1 + /2

(5.62)

где a= /? -отношение длины спицы к радиусу обода.

Подставляя (5.62) в (5.59), при заданном Мкр получаем

1 = -кр

1/2-Ь д/З 1 4- а -f а2/3

3/2-1- 5а/6

Мкр 1-Ьо/2 R 1-1-а + а2/3*

(5.63)

Из (5.63) видно, что при уменьшении радиуса втулки (а->-1) изгибающий момент в спице увеличивается (Мг->-Л1кр).

Напряжения изгиба в спице равны a=Af/W. Подставляя (5.63) в выражение для угла поворота (5.60) и используя (5.62), получаем

Под действием крутящего момента М„р, приходящегося на одну спицу, в ней появляются изгибающие моменты М, и Ма и поперечная сила Q. Последняя постоянна по всей длине спицы. В соответствия с расчетной схемой справедливы уравнения равновесия

Интегрируя дифференциальные зависимости (5.3) для балки постоянного сечения, получаем известные выражения для моментов Af, углов поворота ф и перемещений и:

граничное значение угла поворота ф(0), равное углу закручивания обода. Жесткость узла при кручении, которая испЛтьзуется при расчетах крутильных колебаний, равна

М^р EI 1-f а-НаУЗ

(5.64)

(р(0) / aV12

Аналогично вычисляют напряжения в спицах от действия весовой нагрузки ротора, а также жесткость спиц на поворот при изгибных колебаниях.

Напряжения в спицах, возникающие из-за различия деформаций обода и спиц при вращении, определяют по [5.13]. Все найденные в результате этих расчетов напряжения обусловливают результирующие напряжения в спице, которые не должны -превышать предела текучести ее материала с учетом необходимого коэффициента запаса прочности.

Список литературы

1.1. Высоцкий в. С, Карасик В. Р. Проблемы создания сверхпроводящих магнитных систем, не полностью стабилизированных в тепловом отношении. - Тр. ФИАН, 1980, т. 121, с. 3-13.

1.2. Component development for а 20-MVA cuperconducting generator/ P. A. Rios, M. J. Camble, M. J. Jefferies e. a. -Доклад ВЭЛК № 39, секция 1, М.: 1977. 22 с.

1.3. Малоинерционные криогенные электродвигатели/ Н. Н. Шереметьевский, А. С. Веселовский, В. А. Круглин и др. -Доклад ВЭЛК. № 7, секция 1, М.: 1977. 27 с.

1.4. Глебов И. Д., Данилевич Я. Б., Шахтарии В. Н. Турбогенераторы с использованием сверхпроводимости. Л.: Наука, 1981. 230 с.

1.5. Развитие и исследование опытных криотурбогенераторов/ В. В. Домбровский, И. Ф. Филиппов, Б. И. Фомин, Г. М. Хуторецкий- Электросила, 1981, № 33, с. 3-14.

1.6. Сверхпроводящие турбогенераторы и будущее их развитие/ И. А. Глебов, Я. Б. Данилевич, В. Г. Данько, В. Н. Шахтарии - Доклад ВЭЛК, № 38, секция 1, М.: 1977. 23 с.

1.7. Конструктивные особенности и результаты тепловых испытаний статора криотурбогеиератора/ В. А. Анохин, Э. В. Барбашев, И. М. Бройтман и др. -Тр. ВНИИЭМ, 1977, т. 52, с. 27-30.

1.8. Криогенный электродвигатель переменного тока со сверхпроводящей обмоткой возбуждения/ Н. Н. Шереметьевский, Н. Н. Пле-щунов, А. С. Веселовский и др. - Электротехника, 1981, № 8, с. И-14.

1.9. Генератор переменного тока мощностью 100 кВт со сверхпроводящим индуктором/ А. С. Веселовский, В. Ф. Воробьев, В. Е. Кейлин и др. - Электричество, 1973, № 3, с. 43-57.

1.10. Экспериментальные униполярные двигатели со сверхпроводящими системами возбуждения/ Б. И. Веркин, М. И. Жучков, М. Н. Ку-рочкин и др.-Тр. конференции по техническому использованию сверхпроводимости (Алушта), М.: Атомиздат, 1975, т. III, с. 25-33.

1.11. Экспериментальная сверхпроводниковая униполярная машина/Б. Л. Алиевский, Л. М. Октябрьский, В. Л. Орлов -Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1979, № 2, с. 61-69.

1.12. Особенности работы скользящего контакта в электрической машине со сверхпроводящей системой возбуждения/ В. К- Калашников, В. А. Круглин, А. А. Пономарева и др. - Электротехника, 1981, № 8, с. 14-16.

1.13. Appleton А. D. Stadus of superconducting machines.- Applied superconductivity conference, Annapolis, 1972, p. 16-25.

1.14. A. c. 440731 (СССР). Токосъемное устройство/ Я. Г. Давидович, В. С. Платов. Опубл. в Б. И., 1974, № 31.

1.15. Сверхпроводящие материалы. Проспект-реклама. М.: Госкомитет по использованию атомной энергии СССР. 1973. 41 с.

1.16. Многожильные сверхпроводящие материалы для технического использования/ А. Д. Никулин, В. П. Потанин, Н. А. Черноплеков и

др. - Тр. конференции по техническому использованию сверхпроводимости, Алушта, 1975, т. IV, с. 5-14.

1.17. Специальные электрические машины/ А. И. Бертинов, Д. А. Бут, С. Р. Мизюрин и др. М.: Энергоиздат, 1982. 552 с.

1.18. Зенкевич В. Б., Андрианов В. В., Баев в. п. Потери в комбинированных сверхпроводниках дри быстром изменении магнитного поля. - Тр. конференции по техническому использованию сверхпроводимости, Алушта, 1975, т. iv, с. 140-144.

1.19. Трусов Н. Б. Исследование воздействия переменного магнитного поля на сверхпроводящую обмотку возбуждения электрической машины. -Изв. вузов. Электромеханика, 1982, № 7, с. 742-747.

1.20. Laskaris Т. Е. А coding concept for improved field winding performance in large superconducting ac generators. - Cryogenics, 1977, № 4, p. 201-208.

1.21. Влияние термообработки на структуру и свойства многожильных проводников из ниобий-олова/ В. Я. Филькин, В. Ф. Гогуля, И. И, Давыдов и др.- Тр. конференции по техническому использованию сверхпроводимости, Алушта, 1975, т. iv, с. 39-43.

1.22. Свалов Г. Г., Белый Д. И. Сверхпроводящие и криорезистив-ные обмоточные провода. М.: Энергия, 1976. 168 с.

1.23. Bejan А., Smith J. Z. Thermodynamic optimisation of mechanical supports for cryogenic apparatus. - Cryogenics, 1974, vol. 14, № 3, p. 159.

1.24. Веркин Б. И., Житомирский И. М. Определение расхода хладагента для термостатирования криоэлектромашин. - Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1974, № 5, с. 27-32.

1.25. Кошелев п. Ф. Механические свойства сплавов для криогенной техники. М.: Машиностроение, 1971. 368 с.

1.26. Высокопрочные и конструкционные сплавы для криогенных электрических машин/ Е. Б. Грановский, П. П. Пашков, Н. А. Соро-рина, А. Н. Борзяк. - Доклад ВЭЛК, № 19, секция I.M.: 1977, 25 с.

1.27. Структура и свойства никелевых сплавов для криогенных температур/ Н. А. Сорокина, Е. А. Ульянин, В. С. Тащилов и др. - Me- талловедение и термообработка, 1971, № 10, с. 20-23.

1.28. Свойства сталей, сплавов и их сварных соединений при низких температурах/ П. Н. Никитин, П. Ф. Кошелев, В. В. .Каткова и др. -Тр. ВНИИЭМ, 1977, т. 55, с. 43-49.

1.29. Конструкционный никелевый сплав криогенных электрических машин/ Е. Б. Грановский, П. П. Пашков, В. Я. Ильичев.-Тр. ВНИИЭМ, 1977, т. 53, с. 49-54.

1.30. Низкотемпературные свойства и структура сварных соединений стали 12Х18Н10Т/ М. П. Афонин, Е. Б. Грановский, Н. Л. Право-веров и др.-Тр. ВНИИЭМ, 1977, т. 53, с. 54-57.

1.31. Греков Н. А., Карымов А. А., Никитин п. 3. Сравнительные исследования и выбор конструкционных материалов для роторов криотурбогенераторов. - Strukturni stabilita austenitickych oceli v podmin-kach nizkych a velminzkych teplot, Plzen, 1979, c. 3-15.

1.32. Stekly Z. J. J., Woodson H. H., Hatch A. M. A stady of alternators with superconducting field windings. - IEEE Transactions of power apparatus and systems, 1966, № 3, p. 274-280.

1.33. Appleton A. D., Mac Nab R. B. A model superconducting mo--tor. - Bulletin international institute of refrigeration, Annex, 1961, vol. 1, p. 261-267.

1.34. Генератор переменного тока со сверхпроводящим индуктором мощностью 100 кВт/ А. С. Веселовский, В. Ф. Воробьев, В. Е. Кейлин и др. -Препринт ИАЭ № 2182, М.: 1972, с. 16.

1.35. О разработке и создании электрических машин на сверхпроводниках/ Ю. В. Блохин, Г. Г. Борзов, С. Н. Пылинина и др. - В кн.: Некоторые вопросы исследования газоразрядной плазмы и создания сильны.х магнитных полей. М.: Наука, 1970, с. 40-43.

1.36. Five-MVA superconducting generator development/ Mole С. J., Pagan T. J. e. a. - Advances in cryogenic engineering, 1973, vol. 18. p. 394-399.

1.37. High speed superconducting generator. - IEEE Transactions ой magnetics/ Parker J. H. e. a., 1977, vol. 13, p. 755-758.

1.38. Appleton A. D. Superconducting de machines superconducting machines and devices. - Plenum press. New York, 1974, p. 276.

1.39. Эплтон Э. Д. Судовой приврд на базе сверхпроводниковых электрических машин.- Тр. конференции по техническому использованию сверхпроводимости, Алушта, 1975, т. III, с. 76-87.

1.40. Parker J. Н., Towne R. А. Progress in superconducting turbine generator design. -IEEE PES, Text A , Pap winter meet, New York, Г977.

1.41. Бертинов A. И., Алиевский Б. Л., Троицкий С. Р. Униполярные электрические машины. М.: Энергия, 1966. 312 с.

2.1. Демирчян К- С. Моделирование магнитных полей. Л.: Энергия, 1974. 288 с.

2.2. Тозони О. В. Метод вторичных источников в электротехнике. М.: Энергия, 1975. 296 с.

2.3. Данилевич Я. Б. Добавочные потери в турбо- и гидрогенераторах. Л.: Наука, 1973. 214 с.

2.4. Домбровский В. В., Хуторецкий Г. М. Основы проектирования электрических машин переменного тока. Л.: Энергия, 1974. 504 с.

2.5. Куевда В. П., Предоляк Н. А. Расчет электромагнитного поля, параметров и электродинамических усилий, действующих на обмотки криогенной синхронной машины. - Препринт ИЭД АН УССР № 88, 1975, 57 с.

2.6. Белоусова В. В., Чашин Б. Б., Чечурин В. Л. Расчет магнитного поля в торцевой зоне криоэлектромашин. - Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1976, № 6, с. 97-103.

2.7. Реализация метода конечных элементов на ЭВМ для расчета двумерных электрических и магнитных полей/ К. С Демирчян, Ю. Н. Ефимов, Л. Б. Сапожников, Н. И. Солнышкии. - Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1974, № 1, с. 142-148.

2.8. Учет влияния поверхностного эффекта на магнитное поле криоэлектрической машины методом конечных элементов/ К. С. Демирчян, Н. И. Солнышкин, А. Д. Эрнст, И. С. Вомштейн, -Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1976, № 6, с. 33-42.

2.9. Брынский Е. А., Данилевич Я. Б., Яковлев В. И. Электромагнитные поля в электрических машинах. Л.: Энергия, 1979. 176 с.

2.10. Петровский И. Г. Лекции по теории интегральных уравнений. М.: Наука, 1965. 128 с.

2.11. Верлань А. Ф., Сизиков В. С. Методы решения интегральных уравнений с программами для ЭВМ. Киев: Наукова думка, 1978.292 с.

2.12. Бахвалов Н. С. Численные методы. М.: Наука, 1973. 632 с.

2.13. Тихонов А. Н., Арсении В. Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1974. 224 с.

2.14. Нахамкин А. Л\., Розенкноп В. Д., Рубиираут А. М. Электромагнитные расчеты криогенных электрических машин на ЭВМ.- Электротехника, 1978, № 6, с. 47-52.

2.15. Нахамкин А. М., Рубиираут А. М. Исследование шихтованного ферромагнитного' экрана криогенной электрической машины. -

Электричество, 1980, № 6, с. 24-30.

3.1. Электромагнитные и тепловые процессы в концевых частях мощных турбогенераторов. Киев: Наукова думка, 1971. 360 с.

3.2. Чубраева Л. И. Добавочные потери в обмотке статора турбогенератора беззубцового исполнения. - В кн.: Методы расчета турбо-и гидрогенераторов. Л.: Наука, 1975, с. 29-41.

3.3. Нахамкии А. М., Розеикиоп В. Д., Рубиираут А. М. Вопросы создания системы автоматизированного проектирования криогенных электрических машин.- Тр. ВНИИЭМ, 1980, т. 63, с. 43-53.

3.4. Розенкноп В. Д., Рубиираут А. М., Нахамкин А. М. Определение индуктивных сопротивлений криогенных синхронных электрических машин на ЦВМ. - Тр. ВНИИЭМ, 1976, т. 47, с. 20-26.

3.5. Стабилизация сверхпроводящих магнитных систем/В. А. Альтов, В. Б. Зенкевич, М. Г. Крем лев, В. В. Сычев. М.: Энергия, 1975, 327 с.

4.1. Веркии Б. И., Житомирский И. С. Определение расхода хладагента для термостатирования обмоток криоэлектромашин, - Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1974, № 5, с. 102-108.

4.2. Каганер М. Г. Тепломассообмен в низкотемпературных теплоизоляционных конструкциях. М.: Энергия, 1979. 256 с.

4.3. Горбачев С. П. Использование холода выходящих паров в криогенных сосудах. - В кн.: Вопросы современной криогеиики. М.г Впешторгиздат, 1973, с. 184-197.

4.4. Житомирский И. С, Романенко В. Г. Решение задач теплопроводности, связанных с лучисты.м и конвективным теплообменом .на графах. - В кн.: Вопросы гидродинамики и теплообмена в криогенных-системах. Киев: Наукова думка, 1974, вып. IV, с. 23-31.

4.5. Вращающий криостат синхронного криогенного турбогенератора/ В. Б. Белов, А. С. Веселовский, Н. С. Душков и др.- Тр. ВНИИЭМ, 1977, т. 52, с. 85-92.

4.6. Сверхпроводящие машины и устройства. М.: .Мир, 1977, с. 340-344.

4.7. Буянов Ю. Л., ФраткоБ А. Б. Токовводы для криогенных устройств. - ПТЭ, 1974, № 4, с. 5-14.

4.8. Tsao Ch. К. Power loss and temperature distribution of a gas cooled cryogenic current lead. - Cryogenics, 1974, vol. 14, p. 601-605.

4.9. Bejan A., Cluss E. M. J. Criterion for burn - up conditions in gas-cooled cryogenic current leads. - Cryogenics, 1976, vol. 16, p. 515-519.

4.10. Aharonian G. Behaviour of power leads for superconducting: magnets. - Cryogenics, 1981, vol. 21, p. 145-148.

4.11. Каганер M. Г. Тепломассообмен в низкотемпературных теплоизоляционных конструкциях. М.: Энергия, 1979. 256 с.

4.12. Уоиг X. Основные формулы и данные по теплообмену для иняенеров. М.: Атомиздат, 1979. 216 с.

4.13. Исследование режимов захолаживания и криостатирования на модели вращающегося криостата/ А. С. Веселовский, Л. А. Гаври-лов, Н. Б. Трусов. -Тр. ВНИИЭМ, 1977, т. 52, с. 93-98.

4.14. Справочник по физико-техническим основам криогеиики/ Под ред. М. П. Малкова. М.: Энергия, 1973. 392 с.

4.15. Расчет двух конструктивных элементов криостатов, охлаждаемых общим газовым потоком/ А. С. Веселовский, В. И. Гемиитерн, Е. В. Лебедева.-Тр. ВНИИЭМ, 1977, т. 52, с. 68-75.

5.1. Прочность, устойчивость, колебания/ Под ред. И. А. Бирге-ра, Я. Г. Пановко. М.: Машиностроение, 1968, т. 1, 831 с.