ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Работы Г. Фрама из "Прочность и колебания элементов конструкций " его работу, упомянутую в сноске ) на стр. 13. [c.19] Если допустить, что в некоторых случаях касательные усилия могут возрасти на 50% против среднего своего значения, то и тогда максимальные значения % колеблются в пределах 300- 350 Kej M , т. е. не достигают предельных допускаемых напряжений. Между тем характер излома во многих случаях ясно указывает на то, что разрушения происходят от скручивания, и это заставляло думать, что главные причины, обусловливающие разрушение,— динамические. [c.20] Формула эта является прямым следствием того положения, что углы закручивания двух валов при прочих равных условиях обратно пропорциональны моментам инерции поперечных сечений. Из рис. 2 (размеры даны в мм), взятого мной из опытов Г. Фрама над валом парохода Безоц-кий ), ясно видно, как это преобразование выполняется. [c.21] Плоскости II и ///соответствуют тем сечениям вала, в которых производились наблюдения. Плоскость IV есть срединная плоскость гребного винта, а / проходит через ось среднего цилиндра и названа Г. Фрамом срединной плоскостью паровой машины. Расстояния между этими плоскостями назовем через Li, L , L3. Угол закручивания вала, соответствующий участку Lj, получается для любого момента непосредственно из опыта. Чтобы нагляднее представить изменения его в зависимости от угла поворота машины, или от времени (если пренебречь неравномерностью хода), Г. Фрам составил очень интересные диаграммы. Одна из них представлена на рис. 3. Диаграмма эта относится к вышеупомянутым опытам на пароходе Безоцкий и представляет собой изменения угла закручивания при скорости машины, соответствующей 83 оборотам в минуту. За один оборот машины угол закручивания, как видно из рисунка, переходит три раза через значения максимума и минимума. При этом максимальное значение угла закручивания почти втрое превосходит его среднее значение, показанное на рисунке пунктиром. [c.21] Определив по формуле (2) М , Г. Фрам вычислил максимальные напряжения в валу при различных углах поворота машины и нашел, что среднее значение т ,ах равно 218 кг/сл , т. е. совпадает с данными статического расчета. Крайние же значения напряжений. [c.21] Изменения скоростей Va и Уь, полученных Г. Фрамом опытным путем на пароходе Безоцкий , и скоростей Кс и определенных по формулам (3), представлены на рис. 4. [c.22] Скорости Ко и Уь показаны на рисунке сплошными линиями, а вычисленные Ус к Va — пунктирными. Линия У представляет собой изменение скорости в сечении, проходящем через узловую точку. Так как впоследствии эта точка нам понадобится, то определим положение ее в простейшем случае, рассмотренном нами в 1. [c.22] Имея на рис. 4 кривую скоростей V для кривошипа, можно, пользуясь индикаторными диаграммами, составить довольно точное представление об изменениях касательных усилий, принимая во внимание неравномерность хода и инерцию движущихся взад и вперед частей машины. Построенная таким образом диаграмма касательных усилий, как выяснилось из опытов Г. Фрама, значительно отличается от диаграмм, которые обыкновенно строятся в том предположении, что угловая скорость вращения остается постоянной. [c.23] Для того чтобы иметь все данные, необходимые нам для теоретического решения задачи, остается еще исследовать вопрос о сопротивлении воды при вращении гребного винта. [c.23] Получив таким путем диаграмму для вращающего момента и момента сопротивления, Г. Фрам аналитически вычислил амплитуды соответствующих вынужденных колебаний. Результаты этих вычислений очень близко совпали с данными опыта. [c.23] Чтобы показать, как сильно растет амплитуда колебаний с приближением скорости вращения машины к критической, на рис. 5 представлена диаграмма ), дающая колебания угла закручивания вала при различном числе оборотов машины. [c.23] Из ОПЫТОВ ВЫЯСНИЛОСЬ, ЧТО, отклоняясь от критической скорости на 6—7 оборотов в ту или другую сторону, уже можно получить довольно спокойный ход машины, что ясно видно и на приложенном рис. 5. [c.24] ЧИСЛО собственных колебаний вала по формуле (6) 1 если это число окажется кратным числу оборотов машины, то тогда размеры вала должны быть непременно изменены. В нашем распоряжении имеется диаметр вала, изменяя который, мы можем подобрать такой момент инерции Ур для поперечного сечения, чтобы нормальное число оборотов машины было далеко от критического числа оборотов. При такой поверке вала на резонанс может иногда оказаться выгодным даже уменьшение диаметра вала. Уменьшение диаметра, конечно, повысит в валу среднее значение напряжений, но отдаление числа собственных колебаний от критического числа дает больше уверенности в прочности вала. [c.24] Пока мы имеем дело с пароходными валами, формула (6) 1 достаточно точна, потому что момент инерции самого вала невелик по сравнению с моментами инерции гребного винта и движущихся частей паровой машины. Далее, в 3 мы выведем формулы для определения числа собственных колебаний вала, не пренебрегая массой самого вала. [c.24] Вернуться к основной статье