Колебания винта воздушного

Особое место занимает задача о колебаниях воздушных винтов. К воздушному винту приложены периодические нагрузки от двигателей. В свою очередь винты являются источником возбуждения вибраций других частей самолетов и вертолетов. Особенности вынужденных и свободных колебаний винтов связаны со сложной аэродинамикой вращающихся лопастей и наличием значительных центробежных сил, растягивающих лопасти. [c.478]

Коррозионная усталость часто бывает причиной неожиданного разрушения вибрирующих металлических конструкций, рассчитанных на надежную работу в воздушной среде при нагрузках ниже предела выносливости. Например, неточно центрированный вал гребного винта на судне будет нормально работать до тех пор, пока не появится течь и участок вала, выдерживающий максимальные знакопеременные нагрузки, не окажется в морской воде. Тогда в течение нескольких дней могут образоваться трещины, из-за которых вал быстро разрушится. Стальные штанги насосов для откачки нефти из буровых скважин имеют ограниченный срок службы ввиду коррозионной усталости, возникающей в буровых водах. Несмотря на применение высокопрочных среднелегированных сталей и увеличение толщины штанг, разрушения этого типа приносят миллионные убытки нефтяной промышленности. Металлические тросы также нередко разрушаются вследствие коррозионной усталости. Трубы, по которым подаются пар или горячие жидкости, могут разрушаться подобным образом, вследствие периодического расширения и сжатия (термические колебания). [c.157]

Демпфирование колебаний весов, связанных с корпусом 4 успокоителя, производится посредством поршня 1, двигающегося в цилиндре 2. Степень демпфирования регулируется при помощи винта 3, изменяющего проходное сечение воздушного канала 5. [c.491]

Постоянная k у судовых винтов равна 14+18, у воздушных винтов из дерева или из магниевых сплавов 0,12, из дуралюмина 0,2. Судовые винты с узкими лопастями, воздушные винты и маховые колеса со спицами являются упругими телами, что необходимо учитывать при расчете крутильных колебаний систем, в которых эти агрегаты применяются [141]. [c.298]

Нагрузки, многократно повторяющиеся во время взлета, полета и посадки нагрузки, воспринимаемые крылом, фюзеляжем и оперением при воздушных порывах и маневрах вибрации, создаваемые воздушным винтом или струей реактивного двигателя нагрузки от давлений в гидравлических системах колебания шасси, вызванные неровностями аэродрома нагрузки системы управления и др. [c.84]

КОЛЕБАНИЯ ВОЗДУШНЫХ ВИНТОВ [c.505]

Поучительный случай фреттинг-коррозии в сочетании со схватыванием наблюдался в старой конструкции конического сопряжения воздушного винта с валом, приводимым в движение поршневым двигателем. Винт, обладая большим моментом инерции, вращался равномерно. Вал под действием момента, изменяющегося в соответствии с тангенциальным усилием, вращался с переменной угловой скоростью, что вызывало относительное смещение вала и втулки винта. Такой же эффект оказывал изгиб носка вала. Дополнительно влияли крутильные колебания вала и вибрации лопастей. [c.222]

Шнуров 3. Е., Метод конечного элемента с итерациями для расчета форм и частот свободных колебаний естественно закрученных лопастей воздушных винтов.—Труды ЦАГИ, 1972, вып. 1430. [c.1020]

Периодические движения различных деталей двигателей, станков и других машин и механизмов приводят, независимо от характера внешних сил, к возникновению периодически изменяющихся инерционных усилий, действующих как на сами движущиеся детали машины или механизма, так и на станины, фундаменты или конструкции, связанные с машиной. Эти инерционные усилия рассматриваются как внешние при определении внутренних усилий взаимодействия между частицами тела. Внешние силы, действующие на детали или на конструкцию в целом, также могут изменяться периодически так действует давление горючей смеси на поршень, стенки и дно цилиндра в двигателях внутреннего сгорания, сопротивление штампуемой массы на рабочие органы штамповочных машин и молотов и т. п. Колебания, приводящие к появлению периодически меняющихся напряжений, могут возникнуть вследствие взаимодействия упругого тела с окружающей средой крыло самолета, лопатка турбины, гребной винт судна, движущиеся поступательно относительно жидкой или газообразной среды, приходят при некоторых условиях в колебательное движение вследствие автоматического изменения угла атаки, инициируемого сопротивлением среды при наличии восстанавливающих упругих усилий колеблющегося тела. К такому типу движений, входящих в класс так называемых автоколебаний, относятся и колебания мостов, мачт, градирен, проводов в воздушном потоке. Периодически изменяющиеся напряжения в телах могут возникнуть также при периодическом изменении температурных и лучевых полей. [c.288]

Поперечные колебания тяжелой вращающейся нити или стержня (лопасть воздушного винта) [c.634]

Основными возбудителями крутильных колебаний являются силовые установки с поршневыми двигателями, циклические погрешности в шаге зубчатых колес, воздушные винты самолетов, гребные винты судов и др. [c.129]

Резонансные колебания также возбуждаются в трубопроводах (газовых, жидкостных), если частота нагнетателя (вентилятора, насоса) такова, что по длине трубопровода укладывается одна или несколько полуволн. Явление резонанса имеет место также в лопатках ГТД, в лопастях воздушных винтов и вентиляторов в тех случаях, когда по длине лопатки или лопасти (от ступицы до края) укладывается четверть звуковой волны. [c.8]

Нетрудно видеть, что, например, для струны п есть число колебаний в секунду, для воздушного винта—число оборотов в секунду (оно обозначается также через для того чтобы не смешивать его с числом оборотов в минуту). В качестве характерной длины для воздушных винтов принимается диаметр винта О. Условие подобия Струхаля для воздушных винтов принимает после введения этих обозначений следующий вид [c.457]

Действие упругости. Более длинные валы вместе со своими массами (маховое колесо, динамомашина, противовесы, поршни, в соответствующих случаях — зубчатые передачи, воздушные или водяные гребные винты) обладают одним основным колебанием и высшими колебания.ми первого, второго. . . порядков, которые, однако, по большей части лежат настолько высоко, что опасными являются только основные колебания (их исследование см. на стр. 630). Импульсы гармонических колебаний возникают в таком случае в двигателях с цилиндрами, расположенными в ряд, не с такой степенью безусловности, так как действие скручивания вблизи узла колебаний меньше, чгм на большом расстоянии. Вследствие этого, кроме критического порядкового числа т = zi, возникают еще другие числа в качестве критических порядковых чисел, хотя и оказывающие меньшие влияния. [c.647]

С вредными проявлениями резонанса приходится, например, встречаться при установке неуравновешенных машин на фундаменте без достаточно хорошей амортизации. Если частота колебаний, передающихся от машины фундаменту здания, совпадает с собственной частотой колебаний отдельных частей здания, особенно верхних этажей и перекрытий, то в результате длительной работы машины могут возникнуть значительные амплитуды колебаний. В ряде случаев это приводит к постепенному разрушению здания оно оседает и даёт трещины. Можно привести много примеров поломок коленчатых валов машин, гребных винтов у судов, воздушных винтов у самолётов, которые вызываются явлением резонанса. [c.23]

Дефектоскопы АД-64М используют для контроля изделий из неметаллических материалов, в том числе с низкими модулями упругости (например, резиноподобных) и большим затуханием упругих колебаний стеклопластиковых лопастей воздушных винтов с пенопластовым заполнителем, неметаллических покрытий на силовых каркасах и т.п. [c.272]

Если статически нагруженную упругую систему типа балки или вала воздушного винта вывести каким-либо способом из состояния равновесия, то внутренние силы и изгибающие моменты в деформированном состоянии уже не будут более находиться в равновесии с внешними нагрузками, и возникнут колебания. В общем случае упругая система может совершать колебания по различным формам или модам. Например, растянутая проволока может колебаться по различным формам в зависимости от числа узлов, укладывающихся на ее длине. В простейшем случае конфигурацию колеблющейся системы можно задать с помощью одной координаты такие случаи называют системами с одной степенью свободы. [c.16]

То же произойдет и при вращении коленчатого вала, где роль шара 1 выполняет кривошип, а роль шара 2 — маятниковый гаситель крутильных колебаний. В момент, когда коленчатый вал под действием давления газа в цилиндрах, передаваемого через поршень и шатун, начнет закручиваться относительно своего переднего конца, нагруженного воздушным винтом, маятниковый гаситель передвинется на роликах относительно щеки кривошипа в сторону, обратную закрутке вала, и будет препятствовать увеличению угла закрутки, не допуская, таким образом, возрастания напряжений в коленчатом вале. [c.116]

Анизотропия системы 285 — Влияние зазоров в подшипниках роторов 285 — Многовальность двигателя 285 — Связанность колебаний роторов, корпусов, лопаток с дисками и валами 285 — Тоикостенность конструкции 285 Колебания винта воздушного 505, 506 [c.539]

Для расчета изгибных колебаний лопасть воздушного винта схематизируется прямым стержнем, растянутым центробежными силами. Приближенно частота свободных изгибных колебаний определяется по формуле 134] [c.505]

Проиллюстрируем метод, предложенный в 520, на другом примере, взятом из практики на задаче определения изгибных колебаний лопастей воздушных винтов. Предположим, что стержень постоянного поперечного сечения длины I вращается в некоторой плоскости с постоянной угло- [c.634]

Трудно назвать такую область техники, в которой не была бы актуальной проблема изучения упругих колебаний. Большое внимание исследователей привлечено к вопросам колебаний конструкций самых различных назначений роторов турбин, валов двигателей внутреннего сгорания, турбинных лопаток, воздушных и гребных винтов, автомобилей и железнодорожных вагонов, кораблей и самолетов, инженерных сооружений, перекрытий промышленных зданий, деталей, обрабатываемых на металлорежущих станках, вибротранспортеров и т. п. [c.4]

По характеру звука (изменению его тона), шумам можно судить о работе двигателя. Источниками звуковых явлений служат струя горячих газов, выходящая из реактивного сопла (частота колебаний которой может находиться в диапазоне 75—13 ООО гц), воздушный винт у ТВД, срабатывание элементов механизации двигателя, компрессор, турбина, редукторы. Такие звуковые явления, как стук, скрежет, скрип, особенно хорошо прослушиваемые фонендоскопом или стетоскопом при работе двигателя на земле, слышимые при неизменных зна- 1ениях рабочих параметров, указывают на возникновение процесса разрушения внутренних деталей двигателя (шестерен или подшипников редукторов, подшипников опор ротора, лопаток компрессора или турбины и др.). Резкое изменение шума, периодическое возникновение хлопков и ударов свидетельствует (наряду с падением числа оборотов ротора и тяги, резким ростом температуры ti) о возникновении помпажа компрессора. [c.224]

Земным резонансом называют динамическую неустойчивость, проистекающую из-за взаимосвязи качания лопасти с движением втулки в плоскости вращения. Эта неустойчивость характеризуется совпадением собственной частоты качания лопасти (точнее, низшей частоты качания в невращающейся системе координат) с собственной частотой колебаний упругой опоры несущего винта. Поскольку собственная частота качания зависит от частоты вращения несущего винта, такому резонансу соответствует некоторый критический диапазон оборотов несущего винта. Неустойчивость возможна, если собственная частота качания лопасти во вращающейся системе коорди-. нат VJ ниже Q, как это имеет место для шарнирных и бес-шарнирных несущих винтов с малой жесткостью в плоскости вращения. У вертолета с шарнирным несущим винтом земной резонанс возникает обычно, когда шасси касается земли (откуда и название этого явления). Иногда такая неустойчивость может появиться и в воздухе, особенно у бесшарнирного винта в этом случае ее называют воздушным резонансом. [c.612]

С практической точки зрения значительный прогресс достигнут также в конструкции воздушного винта. Хочу отметить автоматическое управление но тангажу и реверс тяги последнее используется в современных самолетах для торможения. Иногда воздушный винт может войти в реверс тяги, даже если он не предназначен для этого конструкция, но-видимому, еще не является достаточно совершенной. Последние достижения касаются винтов для очень высоких скоростей, нанример, сверхзвуковых. Трудность здесь состоит в том, как мы видели в главе IV, что лобовое сопротивление на сверхзвуковых скоростях зависит в значительной степени от толщины профиля крыла. Поэтому сверхзвуковой воздушный впит должен иметь очень топкие лопасти, которые, однако, вызывают трудности возможного колебания и чрезмерной деформации. Таким образом, конструкция таких винтов и поиск подходящих материалов и формы лонастей представляет серьезную проблему. [c.176]

Установка Ленинградской Краснознаменной военно-воздушной инженерной академии км. Можайского (рис. 6. 19). Это стационарная установка, предназначенная для определения инерции более крупных звеньев. Стальной упругий пруток / закреплен в кронштейне, установленном на стене. Звено 3 зажимается между конусами 4, навинчивающимися на винт 5. Нижний конец винта 5 оканчивается центровым отверстием, в которое вводится конус 6. Конус 6 вьгоеряется с помощью винтов 8 таким образом, чтобы при строго вертикальном положении прутка 1 он точно входил в центр винта 5. Звену 3 от руки сообщаются крутильные колебания, после чего конус 6 с помощью маховика 7 опускается вниз. Таким образом, крутильные колебания будут происходить без сообщения звену плоских колебаний. [c.79]

Распространенными видами вынужденных колебаний, причинами которых являются неуравновешенность двигателя, винта и других частей самолета в полете, является их тряска (бафтинг), вызванная потоком воздуха, завихренным при обтекании элементов, расположенных впереди. Больше всего опасен бафтинг хвостового оперения. Завихренный поток, попадая на оперение, создает воздушные ударные нагрузки периодического характера, вызывающие колебания оперения. [c.56]

Перед пуском аппарата проверяют, как смазаны подшипники редуктора и узлы проволокоподающего механизма, а также червячных пар редуктора и осевых винтов верхних прижимных роликов. Затем открывают воздушный кран 3 (рис. 29), поворачивая его от себя до упора в ограничитель. Включают ток с помощью электромагнитного пускателя. После этого включают механизм подачи проволоки вращения регулировочного кольца 34 турбины в направлении стрелки быстро . Кольца вращают до тех пор, пока скорость подачи проволоки не обеспечи - равномерного горения дуги, без пик короткого замыкания, о котором судят по небольшим колебаниям стрелки амперметра. Перед началом нанесения покрытия проверяют также качество распыла на образце. Неудовлетворительный распыл и неустойчивое горение дуги устраняют регулировкой механизма распылительной головки. [c.55]

Одной фирмой была предложена изображенная схематически на рис. 1У.15 так называемая маятниковая подвеска блок фундамента здесь не стоит на виброизоляторах, а подвешивается к расположенным сверху упругим элементам. Преимуществами этой системы по сравнению с пружинами, усганавливаемыми под фундаментом, являются меньшая потребность в площади возможность приподнять фундамент сверху, пользуясь анкерны ми винтами, оканчивающимися над виброизоляторами более благоприятные условия колебаний в горизонтальном направлении. Против этих утверждений можно привести следующие соображения возможность приподнятия фундамента сверху представляет незначительную выгоду для производства работ, так как фундамент может быть сооружен на поддоне, без опалубки и затем поднят на несколько сантиметров, хотя и устройство опалубки при расположении пружин под фундаментом не вызывает особых трудностей экономия площадки невелика, так как по сторонам фундамента должны быть предусмотрены опоры для несущей конструкции, поддерживающей виброизоляторы, причем эти опоры занимают не многим меньше места, чем боковые проходы при расположении пружин под фундаментом. В остальном эта схема неудовлетворительна со строительной точки зрения, так как узкий, без возможности доступа, воздушный зазор, предусматриваемый по бокам и снизу фундамента, может засоряться и предметы, попавшие в него, могут вызвать расклинивание. Кроме того, подвеска фундамента требует дополнительных затрат и расхода материалов не только на подвесное устройство, но и на усиление арматуры фундамента. Фундамент работает на изгиб между точками подвески на одной и другой стороне. При обычно применяющейся забетонированной в фундамент нижней несущей решетке (для подвесок) анкерные консоли создают место ослабления, так как бетон в их зоне испытывает перенапряжение. Кроме того, применение для железобетонных конструкций прокатных профилей не рекомендуется. [c.99]

При поставке указатель должен быть заполнен веретенным маслом так, чтобы в полости не оставалось воздушного пузырька. Допускается замена веретенного масла трансформаторным или приборным. Для герметизации полости Р между корпусом и крышкой проложено уплотнительное кольцо марки У-90Х85-2 по ГОСТ 9833—61. Крышка крепится к корпусу с помощью винтов М-4. Указатель угла наклона сохраняет работоспособность при температуре от -1- 40 до —40° С. Появление воздушного пузырька в полости Р при колебании температуры указывает на негер-метичность ее, что недопустимо. [c.156]

Аналогичные результаты получаются и в случае стержней с иными концевыми условиями. Решения уравнений (е) и (ж) при этом усложняются, но можно найти приближенные значения частот связанных колебаний, если использовать метод Релея—Ритца . В случае стержня, не имеющего плоскости симметрии, задача становится более сложной . Крутильные колебания здесь сочетаются с изгибными в двух главных плоскостях, поэтому система уравнений содержит не два, а три дифференциальных уравнения. На практике можно также встретиться с еще более сложной задачей связанных крутильных и изгибных колебаний несимметричных стержней переменного поперечного сечения. Подобные задачи возникают, например, при исследованиях колебаний турбинных лопаток, крыльев самолетов и воздушных винтов. При решении указанных задач обычно применяют численные методы. [c.430]

Авиационный поршневой двигатель эффективно работает только при достаточно высоких скоростях, тогда как воздушный винт, который приводится во вращение от этого двигателя, эффективен при относительно низких скоростях. Поэтому между винтом и двигателем устанавливается редуктор. Система, состоящая из авиационного двигателя, редуктора и винта, может быть подвержена крутильным колебаниям. С этим обостоятельством считались в те времена, когда в качестве привода применялись поршневые двигатели. Собственные частоты этой системы должны определяться расчетом, а расчеты, естественно, невыполнимы, пока характеристики всей системы недостаточно известны. Представляя систему разделенной на две части — винт и двигатель т редуктором,— изготовители этих элементов могли выполнять независимые расчеты вынужденных колебаний. После этого можно определить собственные частоты и формы колебаний всей системы в целом. В отдельных случаях может оказаться более удобным опреде-пить одну часть характеристик расчетом и экспериментально определить другую. [c.71]

Успешная борьба с вибрациями на самолете и относительно малый срок службы самолетов того времени были причинами того, что проблема выносливости длительный период не являлась определяющей прочность самолета. Это, конечно, не исключало необходимости заниматься этой проблемой для отдельных элементов конструкции самолета, таких, например, как элементы подмоторной рамы, непосредственно воспринимавшие импульсы винтомоторной группы. Поэтому разрабатывались экспериментальные методы определения характеристик выносливости отдельных элементов конструкции самолета в условиях воздействия знакопеременных нагрузок высокой частоты (Н. И. Марин, Г. А. Сафронов). Особо важное значение имели исследования колебаний и выносливости воздушных винтов в 30-х и 40-х годах. Здесь необходимо отметить большой цикл работ Д. Ю. Панова, А. И. Пожалостина, П. М. Риза, С. А. Тумаркина, Г. М. Фомина, заложивших теоретический и экспериментальный фундамент, обеспечивший решение вопросов выносливости воздушных винтов. [c.303]

Механические колебания могут причинить значительный вред. Часто они создают прямую угрозу прочности весьма ответственным конструкциям, таким, как вало-проводы, турбинные лопатки, воздушные винты, мосты, перекрытия промышленных зданий и т. п. колебания неоднократно служили причиной многих аварий, а иногда и тяжелых катастроф. В других случаях колебания способны нарушить нормальные условия эксплуатации,— таковы, нанример, вибрации станков, мешающие достижению желательной чистоты обработки деталей, или колебания приборов, установленных на вибрирующем основании (например, на автомобиле или на самолете), приводящие к нарушению точности показаний. Наконец, иногда колебания оказывают вредное физиологическое действие на лиц, организм которых подвергается длительным вибрациям (нанример, работающих с ручным нневмоинструментом вибрационного тина). Во всех перечисленных случаях теория колебаний решает задачи предвидения и, по возможности, нредотпращенпя вредного действия колебаний. [c.7]

Результаты, полученные для случая, показанного на рис. 11, можно применить также к случаю вала с двумя вращающимися концевыми массами (рис. 12). Этот случай имеет большую практическую важность, так как устройства подобного рода очень часто встречаются в конструкциях машин. Примером может служить вал воздушного или гребного винта с винтом на одном конце и двигателем на другом конце ). Если к концам вала на рис. 12 приложить две равные противоположно направленные закручивающие пары, а затем их внезапно удалить, то возникнут крутильные колебания, в процессе которых концевые массы все время вращаются в противоположных направлениях ). Из этого можно сразу заключить, что существует неко-торое промежуточное поперечное сечение вала, которое в процессе колебаний остается неподвижным. Это поперечное сечение называется узловым поперечным сечением, и его положение может быть найдено из условия, что оба участка вала, справа и слева от узлового сечения, должны иметь одинаковый период колебаний в противном случае не будет соблюдено условие, что массы на концах все время вращаются в противоположных направлениях. [c.19]

Электретная мембрана изготовлена из фторполимерной пленки, поляризованной и металлизированной с одной стороны. Неподвижный электрод 3 имеет вид стакана, дно которого обращено к мембране. Дио стакана перфорировано и металлизировано с обеих сторон. Неподвижный электрод изготовлен из мелкозернистой керамики и запрессован в фигурную металлическую обойму 4, к бортику которой с помощью металлической крышки 1, прижатой винтами 7, крепится предварительно растянутая мембрана, металлический слой на которой обращен к крышке 1. Крьпика по периферии имеет отверстия. Высота воздушиого зазора между мембраной и НЭ определяется расстоянием между плоскостью НЭ, обращенной к мембране, и плоскостью бортика обоймы 4, т которой лежит мембрана. Высота воздушного зазора строго регламентирована и обеспечивается технологически при запрессовке НЭ в обойму. Между НЭ и диском из медных шариков имеется полость 8. Диск из шариков является акустическим сопротивлением. Полость между НЭ и диском служит дополнительным свободным объемом воздуха для уменьшения сопротивления воздушиого зазора при колебаниях мембраны. [c.265]

Плохо обтекаемые части вертолета (втулка с автома том перекоса, некоторые элементы фюзеляжа) создают не упорядоченные возмущения воздушной среды. Они воздейству ют на стабилизатор, киль или рулевой винт, вызывая на ни пульсирующие аэродинамические нагрузки, которые в свою оче редь порождают колебания фюзеляжа. Такой тип вибраций на зывается бафтингом. Как уже указывалось (см. гл. 4), наи большие колебания вызывают силы с частотами, равными соб ственным частотам. Поэтому наиболее эффективной оказыва ется та часть случайных воздействий, которая имеет частоту близкую к соответствующей собственной частоте фюзеляжа ( оперением. Следовательно, колебания имеют несколько неупо рядоченный, случайный характер, но с преобладанием состав ляющей с частотой, равной одной из собственных частот фюзе ляжа. Изменение собственной частоты конструкции обычно ш приводит к благоприятным результатам, так как случайные воз мущения содержат составляющие с разными частотами, диапа зон которых достаточно широк (широкий спектор возмущений) Поэтому для снижения уровня вибраций используется способ основанный на уменьшении интенсивности исходных возмуще ний,— капотирование, сглаживание возмущающих пото элементов, упорядочивание обтекания. [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...