Валы Состояния критические

Внешнее вязкое трение. Этот вид трения практически не влияет на значение критической угловой скорости, но ограничивает прогибы вала в критическом состоянии. [c.330]

Когда угловая скорость вращения и, следовательно, частота изменения сил инерции неуравновешенного вала приблизится к собственной частоте (в нашем примере — к низшей собственной частоте), наступит резонансное состояние. Другими словами, система возбуждается с частотой, которую она имеет при свободных колебаниях. Вал остро реагирует на такое совпадение и начинает сильно вибрировать. То же происходит при совпадении угловой скорости вращения вала с любой из его собственных частот, Форма, которую принимает ось вала, зависит от собственной частоты, с которой совпадает скорость вращения. Скорости вращения, совпадающие с собственными частотами вала, называются критическими скоростями формы колебаний, соответствующие нескольким пер [c.66]

КРИТИЧЕСКИЕ ЧИСЛА ОБОРОТОВ ПРЯМЫХ ВАЛОВ. Расчеты критических скоростей или чисел оборотов прямых валов ротативных машин представляют собой одно из главных практических приложений теории, изложенной в предыдущих главах. В обычном словоупотреблении критическими скоростями принято называть все скорости, при которых наступают разного рода нарушения нормального хода машины, выражающиеся большей частью в появлении биений вала или вибраций всей установки в целом. Не все, однако, такие критические скорости имеют непосредственное отношение к теории колебаний вообще и, в частности, к линейным задачам последней. Некоторые критические состояния вала связаны со сложными (большей частью, нелиней-выми) процессами, и их исследование, составляющее важный [c.205]

Согласно теории Стодолы, хорошо согласующейся с опытом, общий характер поведения вала в критическом состоянии можно описать следующим образом. [c.206]

Эти соотношения являются одновременно уравнениями равновесия между силами моментами и упругими восстанавливающими силами и моментами, возникающими при прогибе вала. В критическом состоянии вала этим уравнениям удовлетворяют центробежные силы и гироскопические моменты дисков. Положив поэтому [c.213]

Таким образом, для однодискового консольного вала возможны три критич ских состояния при скоростях вращения 119 1/с, 133 1/с, 600 1/с. Из 8 возможных для консольного вала критических состояний критические стояния обратной прецессии возникают в специальных условиях, о кото речь шла раньше. [c.216]

Отметим, что вал с несколькими дисками имеет несколько критических угловых скоростей и критическое состояние наступает при совпадении угловой скорости с любой из критических скоростей. [c.245]

Критическую угловую скорость вращения вала можно рассматривать так же, как собственную частоту системы вал — диск , а состояние вала при со = о)к считать резонансным. Если учесть силы сопротивления, то при критической угловой скорости прогиб у не стремится к бесконечности, а имеет хотя и большую, но конечную величину. Из (16.10) имеем [c.131]

Состояние упругой системы при q —> р называют резонансом. Следовательно, при достижении валом критической скорости вращения возникает резонанс, чем и объясняется опасный рост амплитуды упругих перемещений. Машины не могут работать в режимах, близких к резонансным, так как это привело бы к их разрушению. Поэтому, проектируя машину, нужно убедиться в невозможности возникновения резонансных колебаний в ее частях. [c.225]

Состояние равновесия вала будет наблюдаться не только при тривиальном решении г (х) = 0. Оно будет существовать при некоторых значениях угловой скорости со, при которых возможны формы равновесия, отличные от г (х) ss. 0. Эти угловые скорости и называются критическими скоростями вала. На этих скоростях у вала наблюдается неспокойная работа. [c.116]

Литература, касающаяся вопросов изгибных колебаний гибких валов, в течение нескольких десятилетий своего существования (до 50-х годов текущего столетия) в подавляющей своей части относилась к определению частот собственных колебаний и критических скоростей вращения валов. Это отражало определенную направленность исследований, которая в свое время была связана с решением основной задачи — отстройки вала от резонансных состояний. Такая задача вытекала из требований, соответствовавших определенному уровню развития техники, и для обеспечения надежной работы валов ее решение на том этапе являлось достаточным. Однако в настоящее время создание мощных паровых и газовых турбин, турбогенераторов, насосов большой производительности с весьма гибкими валами, прядильных веретен, работающих со скоростями, намного превышающими критическую, а также постройка и использование других быстроходных машин ставят задачи обеспечения прочности и устойчивости, которые требуют для своего решения изучения процесса колебательного движения. [c.111]

Вынужденные колебания вала возникают в результате действия тех или иных периодических возмущений. В большинстве случаев частота возмущения связана с периодом вращения вала и поэтому частота вынужденных колебаний часто бывает кратна числу оборотов вала в единицу времени. При равенстве частот вынужденных и собственных колебаний возникает резонансное или критическое состояние вала, характеризующееся повышенными прогибами. Простейшим и в то же время наиболее часто встречающимся случаем является тот, при котором частота возмущающей силы равна числу оборотов вала. Такой случай имеет место всегда при наличии на валу неуравновешенной массы. [c.116]

При угловой скорости вала, равной величине угловой частоты собственных колебаний вала при данной скорости вращения, возникает критическое состояние вала вследствие неуравновешенности. Угловая скорость, равная частоте собственных колебаний прямой прецессии (при этой же скорости вращения), называется критической скоростью прямой прецессии вала или просто критической скоростью вала. [c.116]

При дальнейшем увеличении параметра [х наступает такое состояние, когда вал не может пройти через критическую скорость. [c.173]

Если не учитывать затухание и если эксцентрицитет е имеет конечное значение, то полностью исчезает влияние решения (2.22). Когда е = 0, может наступить прямая или обратная прецессия. Если вал под действием центробежных сил вращается равномерно с установившимися прогибами, то необходимо, чтобы след вала в плоскости диска и центр диска лежали в плоскости, которая проходит через ось вращения, так как в противном случае не может наступить длительное состояние равновесия между гироскопической парой сил, центробежной силой и поперечной силой вала. В этом случае будет иметь место только прямая регулярная прецессия (бз = 0). При вычислении критической угловой скорости крутильных колебаний с учетом гироскопического эффекта мы исходим из предположения, что коэффициенты влияния Максвелла для прогибов исследуемого вала известны. Обозначив эти коэффициенты через ац, Ри, Yu и положив е = 0, мы можем в случае регулярной прямой прецессии написать [c.36]

Таким образом, вал ведет себя так, как будто он обладает в направлении осей х у различной жесткостью. Критические состояния наступают при [c.42]

В следующем п. 15 анализируются критические состояния ряда схем вращающихся упругих валов и роторов. Оказывается, что при определенных значениях угловой скорости вращения состояние равновесия становится неустойчивым и как следствие сколь угодно малых возмущений возникают возрастающие колебания, вплоть до поломки конструкции. [c.153]

Конечно, результаты исследования устойчивости могут качественно меняться в зависимости от некоторого характерного параметра механической системы. Физический смысл названного параметра определяется существом задачи. Например, для вращающихся валов и роторов таким параметром служит угловая скорость вращения, для самолетного крыла — скорость набегающего потока, для аппарата на воздушной подушке — высота парения и т. д. Если при постепенном изменении характерного параметра происходит изменение качественных свойств состояния равновесия и совершается переход от устойчивого равновесия к неустойчивому (или обратный переход), то соответствующее значение параметра называется критическим значением. [c.156]

В некоторых случаях для анализа неустойчивости пользуются несколько иным и притом менее строгим способом рассуждений, который близок к методу Эйлера статического исследования устойчивости упругих систем. Согласно этому способу об устойчивости равновесия, судят по отсутствию возмущенных равновесных состояний, смежных с исследуемым невозмущенным состоянием. Хотя этот способ не всегда эквивалентен описанному выше методу возмущений, однако во многих случаях он быстро приводит к правильным заключениям об устойчивости в частности, это относится КП. 15, где рассматриваются критические состояния вращающихся валов и роторов. [c.156]

КРИТИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ВАЛОВ И РОТОРОВ [c.159]

Критические состояния валов простейшей схемы [c.159]

Кривая зависимости г е от отношения w/iOj p = (ulp приведена на рис. II 1.5, б. При медленном вращении прогибы г малы и возрастают с ростом угловой скорости при этом центр тяжести диска S расположен дальше от центра вращения О, чем центр сечения вала W (рис. III.6, а). Если (в/оо, р = 1, то прогиб стремится к бесконечности (критическое состояние). [c.161]

Выше критическое состояние было определено как состояние неограниченного возрастания прогиба вала, если диск имеет начальный эксцентриситет. Возможна также другая трактовка критического состояния. [c.161]

Критические состояния вала, [c.168]

Критические состояния валов, [c.170]

Подвижность смазочного материала в подшипнике оказывает влияние на движение шейки вала в подшипнике в условиях эксплуатации по этой причине могут возникнуть опасные критические состояния. [c.170]

Критические состояния валов, связанные с их гистерезисными свойствами [c.173]

Критические состояния валов с несколькими дисками [c.181]

Одному обороту вала соответствуют два цикла изменения жесткости. Основное значение на практике имеют критические состояния, возникающие при условии, что угловая скорость вала равна его угловой частоте собственных колебаний и вдвое меньше нее (для горизонтальных валов). [c.347]

Надо подчеркнуть, что пуск —более тяжелый режим для турбины, чем нормальная работа или работа с небольшими отклонениями от установившегося теплового состояния. При пусках, остановках и стоянках турбина изнашивается обычно больше, чем при работе. Именно при пусках чаще всего происходят небольшие задевания в уплотнениях, отчего зазоры остаются увеличенными, происходит полусухое трение в подшипниках, возникают наибольшие температурные напряжения, проходится критическое число оборотов, перегревается выхлопная часть и т. д. При стоянке есть большая опасность ржавления проточной части и шеек вала. Даже специальные меры, принимаемые с целью предохранения от коррозии судовых турбин во время их стоянки, не дают полной защиты от нее. [c.11]

Критическое состояние вала зависит от его температуры, от толщины масляной пленки в подшипниках, величины осевой силы и передаваемого крутящего момента. Масляная пленка уменьшает критическую скорость ротора в тем большей степени, чем больше масляный зазор в подшипнике и чем меньше статический прогиб вала. [c.233]

Пусть имеется вполне уравновешенный ротор, вал которого вращается с первой критической скоростью в слегка изогнутом состоянии. Положим, что угловая скорость происходящего вследствие этого возмущенного движения центра вала такая же, как и угловая скорость вращения самого вала. Это значит, что некото- [c.65]

Критическими угловыми скоростями валов обычно называют скорости, при которых наступают нарушения нормальной работы турбины, выражающиеся в появлении биений вала или вибрации всей установки. Эти критические состояния вала вызываются или неполной уравновешенностью масс на валу, или связаны со сложными нелинейными процессами, возникающими в подшипниках скольжения или в опорах турбин. Работа турбин при критических или близких к критическим угловым скоростям вращения недопустима, так как при этом наблюдается резкое усиление вибрации турбин, возможны задевания рабочих лопаток и их поломки, выход из строя подшипников, уплотнений и даже разрушение вала. [c.273]

Известно, что если вал с диском из состояния покоя перевести в движение при одинаковой жесткости его в двух направлениях, установится прямая прецессия, так как всегда имеется некоторая неуравновешенность ротора. Как показал Ф. М. Диментберг [33], в случае неодинаковой жесткости опор в двух направлениях эта неуравновешенность может вызвать обратную прецессию. Обратная прецессия может также устанавливаться, если имеются возмущающие силы той же частоты, что и критическая угловая скорость при обратной прецессии. Для валов турбин с характерной для них большой жесткостью кручению появление обратной прецессии маловероятно. [c.296]

Пример 17.2. На рис. 17.2 показан пример хрупкого разрушения ротора вала низкого давления (номинальная частота вращения — 3600 об/мин), произошедшего при пуске из холодного состояния на американской станции. В результате аварии образовались 23 куска массой более 40 кг и один массой 800 кг. Причиной разрушения явились мелкие трещины, появившиеся возле неметаллических включений внутри ротора под действием малоцикловой усталости и ползучести, которые в процессе пусков (турбина прослужила 106 ООО ч и пускалась 1245 раз из холодного и 150 раз из горячего состояния) объединились в магистральную трещину, достигшую критического размера, после чего и произошло разрушение. [c.479]

При расчетах максимального касательного напряжения у контактирующей поверхности следует учитывать и нормальное усилие, и силу трения. При контакте поверхностей, соответствующих друг другу, например плоских поверхностей или поверхности вала с опорным подшипником, напряженное состояние в окрестности критической точки может быть проанализировано с помощью гипотезы максимального касательного напряжения "f. Поскольку возникают лишь нормальная и обусловленная наличием трения касательная составляющие напряжения, напряженное состояние практически двухосное и [c.585]

Критическая частота врап снпя вала с дисками. Будем пренебрегать массой вала по сравнепию с массами дисков. 11а рис. 12.21 даны конструктивная и расчетная схемы (динамическая модель) ротора газовой турбины. Рассмотрим движение ротора при наличии прогиба вала. При вращении вала в изогнутом состоянии диск действует на вал с усилием и моментом соответственно [c.418]

Рассмотрим вопрос о критических состояниях валов, несущих несколько дисков (рис. 111.21), и определим критические скорости вращения из условий упругого равновесия изогнутого вала, нагруженного центробежными силами т1(0крГь тзсо рГг,. . ., [c.181]

Переходная температура зависит от размера действительного зерна, микроструктуры, зональной ликвации углерода, серы, фосфора и ряда других факторов [122]. Особенно опасны ликвационные шнуры серы. Чем крупнее истинное зерно, чем сильнее ликвация серы, тем выше критическая температура перехода из вязкого состояния в хрупкое. Критическая температура перехода для каждой стали, при прочих равных условиях, повышается при переходе от периферии крупной поковки (ротора, вала) к центру так, например, критическая температура перехода от вязкого состояния в хрупкое для крупных заготовок из стали 35ХНЗМФА повышается, в центре заготовки на 30° С, у дисков со ступицей 600 мм и ободом 200 мм переходная температура у ступицы равна 38° С, а у обода 0°С, хотя исследования не обнаруживают разницы в микроструктуре обода и ступицы. Как правило, увеличение поперечных размеров детали, изготовленной из широко применяемых ныне сталей, отрицательно сказывается на уровне переходной температуры хрупкости (резко повышает ее). [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...