Вибрации с частотой вращения винта

Кратных частоте вращения, особенно при частотах, близких к Q и NQ. Не должно быть также резонансов и при частотах вращения других агрегатов (двигателя, трансмиссии, рулевого винта). Аналитическое исследование вибраций вертолета — трудная задача ввиду сложности его конструкции, однако применение современных методов конечных элементов позволяет решать ее с удовлетворительной точностью. Для определения собственных частот реальной конструкции все же необходимы экспериментальные данные. Регулировка собственных частот фюзеляжа с целью избежания резонансов в общем затруднительна из-за большого количества частот возбуждения, подлежащих учету. Резонансы на самом несущем винте могут увеличивать нагрузки у комля и, следовательно, передаваемые вибрации. Это означает, что и лопасти следует проектировать, избегая резонансов при частотах NQ и (A 1)Q. Для винтов типа качалки или карданных следует избегать совпадения частоты колебаний общего шага лопастей с частотой NQ и частот циклических тонов с частотами (Л 1)й. Принимая во внимание, что втулка не является идеальным фильтром нагрузок у комля, вообще говоря, необходимо стремиться к несовпадению собственных частот вращающейся лопасти со всеми частотами, кратными частоте вращения -винта. Процесс производства лопастей нужно выбирать с учетом требования минимизации конструктивных и аэродинамических различий между лопастями для снижения вибраций вертолета с частотой вращения винта. [c.639]

Как уже отмечалось, основным условием минимума вибраций и нагрузок является удаленность собственных частот тонов изгиба и круч ения лопасти от частот, кратных частоте вращения винта. Собственные частоты вращающейся лопасти в раз- [c.646]

Судно всегда испытывает вибрацию с частотой, соответствующей частоте вращения гребного вала. Ее основные причины — гидродинамическая несбалансированность гребного винта и дефекты изготовления валопровода. [c.435]

Частоты колебаний. Вибрации вертолетов, преобладающие по амплитудам имеют частоты, кратные частоте вращения и количеству лопастей несущего винта. Значения этих частот изменяются в небольших пределах и для последних типов вертолетов составляют 2—4, 9—14, 40—55 кол/с. У сбалансированного и отрегулированного несущего винта вертолета колебания с частотой, равной частоте его вращения, почти не проявляются. [c.112]

Первоначально И.И. Сикорский был вынужден устранять проскальзывание приводного ремня и разбалансировку лопастей винтов. Затем он столкнулся со столь характерной для вертолетов проблемой отстройки резонансных частот и уменьшения вибраций. Из-за недостаточной жесткости вала верхнего винта при частоте вращения 120 об/мин наступал резонанс. Увеличив жесткость вала путем размещения внутри него деревянного стержня, Сикорский увеличил частоту собственных колебаний вала до 175 кол/мин, т.е. выше рабочей частоты вращения. Опыт решения проблем динамической прочности впоследствии очень пригодился Сикорскому при доводке других летательных аппаратов. Во избежание опасности опрокидывание аппарата из-за его недостаточной весовой и путевой балансировки, а также боковых порывов ветра вертолет был жестко закреплен на весах. Испытания показали, что подъемная сила винтов была на 45 кг меньше веса пустого вертолета, равного 205 кг. Кроме того, Сикорский сделал вывод о нецелесообразности использования для управления поверхностей под винтами из-за недостаточной мощности индуктивного потока. После серии испытаний различных винтов в октябре 1909 г. вертолет был разобран. Постройка вертолета И.И. Сикорского для отечественного вертолетостроения имела огромное значение это был первый аппарат такого типа, построенный и доведенный до натурных испытаний. [c.122]

Таким образом, получено подтверждение положения о том, что резонанс низкочастотного тона качания лопасти с тоном опоры вызывает неустойчивость, если собственная частота качания лопасти меньше Q, а демпфирование движений лопасти и опоры ниже критического уровня. Другие резонансы лопасти и опоры не нарушают устойчивости даже при нулевом демпфировании. Демпфирование, требуемое для устранения земного резонанса, пропорционально параметру инерционной связи т. е. отношению массы винта к массе опоры. Потребное демпфирование также пропорционально величине (1—vj)/v . Это означает, что в случае низкой собственной частоты качания лопасти, типичной для шарнирных винтов, необходима большое демпфирование. Устранение земного резонанса обеспечивается с помощью механических демпферов в ВШ. Для типичных бесшарнирных винтов с малой жесткостью в плоскости вращения множитель (1— v / vs на порядок меньше, чем для шарнирных винтов, так что конструктивное демпфирование лопасти обычно является достаточным. Для устойчивости по земному резонансу желательно иметь как можно более высокую собственную частоту качания лопасти, но если v слишком близка к единице, это может вызвать чрезмерные нагрузки лопасти и вибрации. Таким образом, даже на бесшарнирном винте для обеспечения устойчивости может потребоваться механический демпфер. [c.625]

Наиболее сильный шум несущего винта создают хлопки лопастей (если они есть). За ними следует вихревой шум, а затем шум вращения. Максимум интенсивности шума вращения попадает на весьма низкие частоты, так что несколько низких гармоник могут вообще не попадать в слышимый диапазон. Таким образом, если шум вращения превалирует, то это не самый неприятный для восприятия случай. С учетом восприятия преобладающим часто оказывается вихревой шум. Однако шум вращения может стать существенным, когда амплитуды входящих в него высших гармоник возрастают, т. е. по мере перехода этого шума в хлопки лопастей, например при малом числе лопастей винта и больших концевых скоростях. Шум вращения может вызвать вибрации конструкций вертолета и усталостные повреждения. Кроме того, низкочастотный шум хорошо распро- [c.823]

Несущие винты вертолетов вызывают также значительные вибрации с частотой вращения винта вследствие больших колебании нагрузок с этой частотой при полете вперед и ввиду того, что любые аэродинамические и массовые различия лопастей создают такие вибрации. На каждом несущем винте выполняются трудоемкие операции балансировки лопастей и регулировки их соконусности для устранения указанных различий. Инерционные характеристики лопасти регулируют небольшими балансировочными грузами, преимущественно на концах лопастей, а аэродинамические характеристики — использованием аэродинамических триммерных пластин и подбором длины тяг поводков лопастей. Тем не менее вибрации с частотой Q возникают нередко, и это следует учитывать при проектировании вертолета. [c.638]

Способность совершать вертикальный полет достигается определенной ценой, которая должна быть оправдана выигрышем от применения АВВП для выполнения поставленной задачи. Цель конструктора состоит в том, чтобы спроектировать летательный аппарат, который будет выполнять требуемые операции при минимальных затратах на его поддержание в воздухе. Для поддержания АВВП в воздухе требуется большая мощность, чем у самолета. Этот фактор влияет на стоимость аппарата и на стоимость полета. Для передачи мощности от двигателя на несущий винт с малой частотой вращения и большим крутящим моментом требуется большой редуктор. Тот факт, что несущий винт — сложная механическая система, увеличивает стоимость аппарата и эксплуатационные расходы. Кроме того, несущий винт является источником вибраций, что повышает стоимость [c.19]

Для изготовления высокоточных ходовых винтов станков и других механизмов, а также при изготовлении резьбовых инструмеггтов применяют высокоточные токарные резьбонарезные станки. Они характеризуются высокой жесткостью, краткостью кинематических цепей, наличием специальных корректирующих устройств. Пример такого станка (мод. 1622) приведен на рис. 19.4. Коробка скоростей 1 установлена на отдельном фундаменте. Шпиндель 2 получает вращение от коробки скоростей через двухступенчатую ре.менную передачу, что исключает передачу вибраций от коробки скоростей на шпиндель. Коробка подач отсутствует. Частота вращения ходового винта настраивается сменными колесами а, Ь. Ходовой винт большого диаметра (85 мм) на роликовых опорах и смонтирован между направляющими каретки суппорта, что исключает перекос каретки. Суппорт 3 имеет длинную каретку и не имеет поворотной части. Для компенсации погрешностей изготовления ходового винта и гайки, а также для выбора [c.358]

Явление кавитации наблюдается в трубопроводах, находящихся под пониженным давлением, оно наблюдается при работе быстроходных центробежных насосов, рабочих колес гидротурбин, лопастей винтов, у крыльев судов на подводных крыльях, и т. д. Кавитация оказывает вредное действие на работу машин и трубопроводов увеличиваются потери энергии на трение, понижается КПД, развиваются опасные вибрации и происходит так называемая кавитационная коррозия металлов, т. е. разрушение металла вследствие развивающихся многочисленных гидравлических ударов. Вначале с поверхности металла, подвергаемого кавитационной коррозии, выкрашиваются отдельные кусочки, а затем процесс быстро распространяется в глубь металла, охватывая своим разрушающим действием все большие участки. В результате металл становится рыхлым, губчатым и в конце концов совсем разрушается. Часто к кавитационной коррозии добавляется хн.М че-ская коррозия, и процесс разрушения металла еще больше ускоряется. Во избежание кавитационных явлений или с целью у мень-шения их отрицательного действия приходится ограничивать частоту вращения рабочих колес гидравлических машин, вингов судов, уменьшать скорость движения судов на подводных крыльях, изготовлять колеса, винты, крылья из антикоррозионных особопрочных материалов и придавать им специальные, порой весьма сложные, формы. [c.47]

Иногда применяются методы пассивной изоляции вибраций, включая такие, как нежесткое крепление несущего винта и редуктора к фюзеляжу. Однако для шарнирных и нежестких в плоскости вращения бесшарнирных винтов необходимость устранить земной резонанс диктует жесткое крепление. Можно использовать и динамическую изоляцию вибраций во вращающейся или в невращающейся системе координат путем размещения между лопастями и фюзеляжем системы из массы и пружины. Подобный изолятор настраивается таким образом, что вибрации на какой-либо одной частоте, обычно NQ., значительно ослабляются. При этом энергия нагрузок у комля лопасти на соответствующей частоте передается на изолятор и не преобразуется в движение фюзеляжа. Возможно использовать саму лопасть в качестве виброизолятора такого типа, хотя проще спроектировать для этого специальное устройство. Например, для лопасти с низкой жесткостью на кручение можно связать первый тон изгиба в плоскости взмаха с крутильными колебаниями для снижения вибрационных нагрузок у комля. Часто для снижения вибраций используют крепление несущего винта к фюзеляжу в узлах (точках, где отсутствуют перемещения) основных тонов последнего. [c.639]

Движения лопасти вокруг вертикального шарнира уменьшают действие периодического изменения величин аэродинамических сил и моментов, которое проявляется на фюзеляже вертолета в виде вибраций с частотой, кратной оборотам несущего винта. За счет инерции этих движений лопасти, а также за счет работы трения фрикционных демпферовкоторыми снабжены вертикальные шарниры, в большой степени поглощается вредная работа неравномерно распределенных по азимуту аэродинамических сил, действующих в плоскости вращения несущего винта. [c.43]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...