ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Перминов. Б. А. Певзнер. Исследование динамики гибкого ротора по его напряженному состоянию из "Теория и практика балансировочной техники " Решение задачи о балансировке гибких роторов включает в себя два основных этапа 1) определение расположения и величины неуравновешенности гибкого ротора, распределенной по его длине 2) уравновешивание ротора системой уравновешивающих грузов, считая при этом уже известной кривую распределения дисбаланса. [c.163] Первая часть задачи еще не достаточно хорошо исследована, и в данной работе ставится задача определения величины и расположения неуравновешенности, распределенной по длине ротора, по характеристикам, снятым со всей его длины. [c.163] Отсюда можно определить величину неуравновешенности е , распределенной по п-к форме колебаний. [c.164] Для проверки изложенных выше теоретических исследований была создана лабораторная экспериментальная установка (рис. 1). Исследуемый вал представляет собой модель двухопорного гибкого ротора с распределенной и сосредоточенной неуравновешенностью. На вал можно насаживать диски с различной степенью несбалансированности. [c.164] В середине пролета и около подшипников наклеены на поверхность вала параллельно его оси по две пары тензодатчиков под углом 90° друг к другу выводы от них через ртутный токосъемник идут на усилитель 8АНЧ-7М, а зате.м на шлейфовый осциллограф типа МПО-2, где показания тензодатчиков регистрируются на фотопленку. [c.164] В качестве примера на рис. 2 показана осциллограмма, полученная для первого случая. Здесь две кривые представляют собой записи показаний двух пар тензодатчиков, расположенных в середине пролета верхняя кривая — показания отметчика времени (50 гц). [c.165] Как видно из анализа осциллограм.м, кривая изменения деформации до 14,4 гц является достаточно правильной синусоидой, сдвинутой вверх пли вниз от нулевой линии . Такую форму кривой легко объяснить, если учесть, что тензодатчики дают показания в систе.ме координат, вращающейся вместе с валом. [c.165] Для построения амплитудно-фазовой характеристики деформации достаточно знать лишь величину постоянных составляющих, поскольку постоянная составляющая представляет собой деформацию волокна от центробежной силы, возникающей из-за дисбаланса, и, следовательно, для построения амплитудно-фазовой характеристики деформации нужно вдоль осей координат отложить величины Ло(ш) иЛд((и) соответственно. [c.166] Таким образом, нам известна плоскость расположения дисбаланса. Для определения величины неуравновешенности необходимо произвести второй пуск ротора с заранее известной системой пробных грузов, расположенной в плоскости дисбаланса. При этом величину дисбаланса определим с помощью формул (1) или (2). Но в выражение (2) входит форма колебаний, которая нам не всегда точно известна, особенно если мы рассматриваем ротор на упругих опорах. [c.167] Но здесь есть ряд обстоятельств, облегчающих решение этой задачи, так как требуется знание не полной формы колебаний, а лишь значение ее в тех точках ротора, где прикреплена пробная масса. Для балансировки по первой форме достаточно и.меть значение Ф в одной точке, для балансировки по второй форме — Е двух точках и т. д. [c.167] Если затем массу то снять и присоединить в точке с координатой 2, получим резонансный диаметр, пропорциональный ФгЛк) и т. д. [c.168] Из рис. 3 видно, что величина резонансного диаметра возрастает пропорционально значениям приложенного дисбаланса. Эти выводы находятся в полном соответствии с разработанной теорией. [c.168] Кроме того, уменьшается погрешность, связанная с наличием зазоров в подшипниках, податливостью опор, а также колебаниями датчиков за счет вибрации корпуса. [c.169] Вертикальные роторы многих машин при изгибных колебаниях, помимо инерционных сил и моментов, связанных с упругими деформациями валов, подвержены действию сил, параллельных оси ротора (например, сил тяжести), а также сил инерции и моментов, обусловленных движением ротора как гиромаятника, Эти дополнительные силовые факторы особенно могут сказываться, когда ротор имеет податливые опоры, длинные консольные части со значительными сосредоточенными массами па конце, большие зазоры в подшипниках. При определенных условиях они могут оказать существенное влияние на собственные и вынужденные колебания вертикальных роторов. Поэтому независимо от принятого метода уравновешивания гибких роторов такого типа приходится считаться с появлением иных собственных частот, критических скоростей, форм упругих линий ц т. и. [c.170] Еще более существенным это влияние может оказаться в летательных аппаратах, где перегрузки во много раз превосходят силы тяжести. В настоящей работе рассмотрение изгибных колебаний вертикальных роторов ограничивается полем сил тяжести. Однако если ускорение переносного движения имеет составляющую, параллельную оси вала, то полученные здесь результаты могут быть применены для исследования колебаний роторов движущихся объектов при постоянном ускорении переносного движения. [c.170] Ниже рассматриваются вынужденные колебания вертикального ротора в иоле сил тяжести под действием неуравновешенности ири наличии сил демпфирования, а также роторы подвесного типа с расположением масс ниже точки подвеса. Ротор схематизирован в виде дискретной системы с конечным, но в то же время сколь угодно большим числом степеней свободы. Теория изгибных колебаний таких роторов без учета сил демпфирования и инерционных характеристик опор приведена в работах [1, 2]. Учет влияния сил тяжести на изгибные колебания длинных валов в обычной постановке производился в работах [3, 4]. [c.170] Помимо сил неуравновешенности, предполагается существование сил и моментов демпфирования в точках закрепления масс и в опорных устройствах, пропорциональных соответствующим скоростям. [c.172] Из уравнений (9) определяются неизвестные амплитуды а и Ь. Это позволяет найти в любом сечении ротора прогибы w st), комплексный угол фь перемещения ш(5, Ц + 5ф1, определяющие дисбаланс, изгибающий момент /(х, I) -р Qw s, 1) и другие характеристики геометрии оси и прочности вала. [c.175] Уравнение (10) позволяет найти критические скорости прямой прецессии при колебаниях гибкого вертикального ротора в поле сил тяжести. [c.175] Решив систему (1), получим аналитическую связь между параметрами колебаний системы и реакциями в опорах ротора [3]. [c.176] Вернуться к основной статье