Валы Числа оборотов критически

Частота колебаний вала 156, 159 Число оборотов критическое 19 [c.704]

При некотором числе оборотов (критическом) частота свободных колебаний кручения и частота вынужденных колебаний вала совпадают или становятся кратными (наступает явление резонанса). При резонансе колебаний в материале вала возникают высокие внутренние напряжения, при которых амплитуда колебаний вала возрастает до пределов, могущих его разрушить. [c.27]

Число оборотов вала или должно лежать значительно выше критического числа оборотов (составляющего для вала паровой турбины де Лаваля 10 ООО — 40 ООО) или, что в большинстве случаев надежнее и для больших валов даже лучше, — ниже критического числа оборотов. Критическое число оборотов возрастает пропорционально У 1//, где /—абсолютный прогиб горизонтального вала от собственного его веса. [c.471]

Определить критическое число оборотов для стального вала с посаженным жестко на него диском, если диаметр вала d=20Q мм, масса диска С = 150 кг, расстояние между левой опорой и диском а = 250 мм, диском и правой опорой Ь = = 1000 мм. [c.304]

Пример 84. Определить диаметр вала турбогенератора мощностью N = = 100 л. с., несущего посредине пролета длиной 1= 100 см диск весом Q — = 150 кгс, в двух случаях 1) для жесткого вала с критическим числом оборотов выше п = 3000 об/мин на 35% 2) для гибкого вала с критическим числом оборотов ниже рабочего числа в три раза. Массой вала по сравнению с массой диска пренебречь. Дано эксцентриситет е = 0,01 см [а] = 800 кгс/см = 2 X X 10 кгс/см . [c.550]

КРИТИЧЕСКОЕ ЧИСЛО ОБОРОТОВ ВАЛА [c.495]

Критическое число оборотов вала [c.495]

Быстровращающиеся детали машин не могут быть идеально сбалансированы и в практических случаях всегда возникают инерционные силы дисбаланса, уводящие вращающуюся деталь (вал, ротор) от оси Вращения. При этом, как показывает опыт, при определенных угловых скоростях вращения, называемых критическими, имеют место наибольшие прогибы системы и наиболее сильная ее раскачка. При дальнейшем увеличении числа оборотов раскачка уменьшается. Этому явлению можно дать довольно простое объяснение, рассматривая упругую систему как колебательную, а силы дисбаланса — как возмущающие силы. [c.495]

В случае ш = к имеет место явление резонанса и расстояние ОС неограниченно возрастает. Конечно, в действительности ОС так не растет, ввиду наличия сил сопротивления движению. Однако величина ОС становится значительной, что угрожает надежности работы конструкции. Резонансная угловая скорость вращения турбинного диска, при которой прогиб вала достигает больших значений, называется критической угловой скоростью гибкого вала, а соответствующее число оборотов вала в минуту — критическим числом оборотов. [c.272]

Из практики эксплуатации машин известно, что вращающиеся валы при некоторых вполне определенных для данной машины числах оборотов, попадая в резонанс, становятся динамически неустойчивыми при этом могут возникать большие поперечные колебания. Число оборотов, при котором обнаруживается указанное явление резонанса, называется критическим. Легко показать, что критическая скорость для вала соответствует числу оборотов вала в секунду, равному собственной частоте его поперечных колебаний. [c.611]

Числа оборотов вала, при которых возникают резонансные крутильные колебания, называют критическими. [c.192]

Для предупреждения резонансных колебаний необходимо подбирать параметры валопровода так, чтобы рабочее число оборотов двигателя было достаточно далеко от критического числа оборотов. В реальных условиях вынужденные крутильные колебания вала сопровождаются действием сопротивлений. Однако в случаях, достаточно далеких от резонанса, эти сопротивления незначительно влияют на величину амплитуды вынужденных колебаний, а потому их влиянием обычно пренебрегают. В случае же резонансных колебаний действительные значения амплитуд этих колебаний можно определить лишь с учетом влияния сопротивлений. [c.192]

Какие числа оборотов вала называют критическими [c.201]

Валы турбин служат для передачи значительных мощностей при большом числе оборотов, поэтому их выполняют особенно тщательно. На вал насаживают диски, и при этом даже при самой тщательной обработке нельзя достигнуть совпадения их центра тяжести с осью вращения вала. При большом числе оборотов вследствие несовпадения центра тяжести диска с осью вращения возникают значительные центробежные силы, прогибающие вал. Особенную опасность эти силы представляют, когда число оборотов вала совпадает с собственной частотой поперечных колебаний его. Это число оборотов называется критическим. Валы, вращающиеся так, что рабочее число их оборотов меньше критического, называют жесткими, а вращающиеся так, что оно больше критического, — гибкими. [c.353]

В двигателях возбуждающим. моментом, вызывающим вынужденные колебания коленчатого вала, является переменный по величине и направлению крутящий момент. При некоторых числах оборотов вала частота крутящего момента совпадает с частотой собственных колебаний вала, т. е. наступает явление резонанса (эти числа оборотов вала называются критическими оборотами). [c.308]

Довольно часто вращающийся ротор или вал машины, являющийся прочным с точки зрения статических нагрузок, может при некотором числе оборотов терять устойчивость его прогибы начинают сильно расти, возникают сильные колебания, из-за которых машина может выйти из строя. Такие режимы работы вала или ротора называют критическими. Они наблюдаются при оборотах, соответствующих частоте свободных поперечных колебаний ротора [17]. [c.56]

Следует обратить внимание на принципиально другой метод повышения опасных критических чисел оборотов ротора без повышения его жесткости, т. е. без его существенной переделки и без увеличения его веса. Указанный метод позволяет вал средней жесткости использовать на числах оборотов, при которых он ранее терял устойчивость. Это можно сделать, как будет показано ниже, с помощью применения упругих опор, имеющих линейную характеристику (под валом средней жесткости понимается такой вал, у которого первые критические числа оборотов приходятся на его рабочие обороты или близки к ним). [c.57]

Случай нагрузки вала диском, расположенным в произвольном месте. Пусть теперь в средней части пролета вала имеется диск. Общеизвестно, что при этом можно пренебречь гироскопическим эффектом диска, что и сделаем. Определим критическое число оборотов двухопорного ротора, имеющего самые общие упругие заделки и несущего где-то в точке с координатой диск с массой W (фиг. 26, а). [c.63]

А. Н. Крыловым решена задача о критических числах оборотов двухопорного вала с диском для случая обоих опертых концов, т. е. рассмотрен случай, когда жесткость концов относительно поперечных перемещений равна бесконечности, а относительно угловых — равна нулю [17]. Нас же в данном случае интересует случай, когда жесткости относительно угловых перемещений также равны нулю, но жесткости относительной линейных перемещений [c.63]

Чтобы показать влияние дополнительной массы было проделано вычисление теоретических прогибов вала в точке крепления диска (фиг. 44), прогибов в опоре (см. фиг. 51), а также и соответствующих реакций на опоре (см. фиг. 36) без учета дополнительной массы. Сравнивая полученные кривые с прежними, можно сказать, что дополнительная масса оказывает благоприятное влияние на ход кривых прогиба, уменьшая их. Однако, если бы Пз взять существенно большей величины, то ее действие было бы уже отрицательным, так как в диапазоне рабочих оборотов машины появилось бы новое критическое число оборотов (см. скелетные кривые на фиг. 39 и 40). [c.109]

Из выражения (III. 12) видно, что спектр критических оборотов вала является сплошным, а не дискретным, что наблюдается при линейной постановке задачи. Формула (III. 12) также показывает, что формы вала, соответствующие критическим режимам, непрерывным образом переходят одна в другую с изменением числа оборотов вала. Более детально эти основные свойства вращающегося вала покажем ниже. [c.119]

Таким образом, на частных примерах было показано, что при нелинейных граничных условиях на опорах, задача о поперечных колебаниях балки и задача о критических числах оборотов вала являются принципиально разными. Однако между ними все же имеется связь точные решения, получаемые достаточно просто для второй задачи, являются грубыми первыми приближениями для первой задачи. Однако лучшее первое приближение для задачи о поперечных колебаниях балки дано в гл. I. [c.129]

При первом критическом числе оборотов многопролетного вала будет наблюдаться равновесие центробежных и упругих сил при форме упругой линии (фиг. 61). В этом случае очевидно, что плоскость, в которой расположена упругая линия каждого пролета, вращается с одной и той же угловой скоростью и является общей для всех пролетов (силы сопротивления не учитываются). [c.132]

Определим критическое число оборотов двухопорного вала, имеющего самые общие упругие заделки и несущего в точке с координатой == aj диск, имеющий массу W. У А. Н. Крылова определены критические обороты двухопорного вала с диском для [c.143]

Пример. Найти первое критическое число оборотов трехопорного вала, имеющего пролеты длиной в 400 и 200 см. Дано, что [c.147]

В некоторых конструкциях газотурбинных двигателей по компоновочным соображениям получаются достаточно длинные роторы или валы. У этих роторов в диапазоне рабочих оборотов будут критические числа оборотов более того, если их очень сильно облегчить, они могут быть и статически непрочными при перегрузках. Будем рассматривать такой случай, когда у длинного ротора имеется возможность (в смысле веса и компоновки) установить дополнительную промежуточную опору. [c.169]

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]

Выражения (6. 49) показывают, что от действия уравновешивающих грузов, расположенных в одной плоскости, вал изгибается по пространственной упругой линии, жесткой при данном числе оборотов. Это же положение относится и к фазам изгибающих моментов и перерезывающих сил, которые не являются постоянными, а изменяются по длине ротора. На фиг. 6. 8 показаны упругие линии ротора с одним уравновешивающим грузом, рассчитанные для случая, когда р/ = 0,1 (при разных Yi) Р учетом сдвига фаз. Штриховыми нанесены упругие линии ротора без учета сдвига фаз. Очевидно, что вследствие малости трения в реальных машинах при скоростях, не близких к критическим, практически можно не учитывать влияние трения на величины и фазы прогибов, изгибающих моментов и перерезывающих сил относительно плоскости расположения уравновешивающих грузов. Поэтому все дальнейшие исследования будем выполнять в предположении, что трение отсутствует. [c.209]

Изложенные соображения справедливы для абсолютно жестких валов, которые не деформируются под действием сил инерции неуравновешенных масс. Сюда можно отнести те случаи, когда вал вращается с числом оборотов, далеким от критических чисел оборотов крутильных колебаний. Упругость вала проявляется при числах оборотов, составляющих 30% от критических. На фиг. 14 показано, что противовес, который успешно применяется для жесткого вала, может оказаться непригодным для упругого вала [131]. [c.25]

При заделке обоих концов вала (№ 5) критическое число оборотов вдвое больше, чем при шарнирном опирании концов (№ 3). Вид закрепления концов вала оказывает значительное влияние на критическое число оборотов. Однако защемление вала в подшипниках практически мало вероятно. [c.33]

Анализируя формулу (2.14), нетрудно сделать заключение, что у горизонтальных валов ие следует допускать, чтобы критическое число оборотов было ниже чем 1500 об/мин, потому что в противном случае прогиб, вызванный действием собственного веса, был бы значительным. [c.33]

Представим себе вертикальный вал с диском посередине. Вал закреплен в подшипниках различной жесткости. Коэффициенты жесткости опор в двух взаимно-перпендикулярных главных направлениях обозначим через k и /гг. Следует учесть, что различная жесткость опор оказывает влияние на критическое число оборотов. В целях упрощения анализа пренебрегаем силами инерции масс подшипников и полагаем, что вращение вала происходит равномерно. [c.41]

Коэффициенты влияния, получаемые -при изгибе, можно применить и для расчета критического числа оборотов статически-неопределимых валов. В качестве примера рассмотрим вал, который опирается на три опоры на одном уровне. На валу закреплено два диска, массы которых равны. и m2 (фиг. 25). Предположим, что известны коэффициенты влияния прогибов в том случае, когда подшипник 2 устранен и когда [c.57]

Большинство приближенных методов определения критического числа оборотов основывается на том, что при критическом числе оборотов без воздействия внешних сил и без демпфирования возникают бесконечно большие прогибы вала, но отношение прогибов в различных точках вала остается неизменным. При-расчете считают, что низшая критическая скорость не является очень чувствительной к заданной форме кривой прогибов, если последняя удовлетворяет условиям закрепления вала (опирание, защемление и др.). Поэтому в приближенных методах берут з основу кривую прогибов, которая возникает при статическом действии грузов, укрепленных на валу. Один из этих методов был изложен выше (см. 2.14). [c.59]

Редуцированная длина вала при ременной и канатной передачах бывает иногда настолько велика, что связь при помощи этих передач бывает весьма слабой и почти равна нулю. Поэтому можно при высших критических числах оборотов крутильных колебаний полагать, что вообще никакой связи не существует. [c.289]

Гаситель крутильных колебаний служит для гашения колебаний, возникающих в коленчатых валах и достигающих опасной величины при совцаиении (резонансе) частоты вшышек, происходящих в цилиндрах, с собственной частотой колебаний коленчатого вала. Число оборотов вала двигателя, при котором происходит резонанс, называется критическим числом оборотов. При этом двигатель начинает сильно вибрировать и вал может сломаться. Такое явление особенно часто наблюдается у длинных валов, на которых обычно и устанавливают гасители крутильных колебаний (ЗИС-110). У некоторых двигателей такие гасители устанавливаются также и на распределительных валах. Примером может служить двигатель ЯАЗ-206, имеющий гасители на коленчатом, распределительном и балан-сирном валах. [c.27]

Крутильные колебания не могут быть устранены нлн уничтожены, однако посредством соответствующей настройки валопровода они могут быть смещены в область нерабочих чисел оборотов илн же опасные числа оборотов следует быстро проходить, прежде чем колебания возрастут до угрожающей величины. При приложении крутящего момента к валу при определенном числе оборотов (критическом) частота момента совпадет с частотой собственных колебаний вала и в результате могут возникнуть сильные крутильные колебания. Во время критических оборотов вал чрезвычайно восприимчив к внешнему воздействию, так что даже небольшое усилие, прилагаемое в течение достаточного времени, может вызвать поломку вала с другой стороны, даже кратковременное отклонение от точного числа критических оборотов достаточно для того, чтобы избежать опасных колебаний. Вблизи критических оборотов вала возникают более нлн менее сильные быстро проходящие колебания. Антнвибратор, будучи не в состоянии исключить этн колебания, должен смещать их в зону нерабочих чисел оборотов двигателя. [c.99]

В работающей машине установившиеся крутильные колебания вала являются вынужденными. В условиях резонанса при совпадении частоты какой-либо из гармонических составляющих возмущающего момента с одной из собственных частот свободных колебаний относительные угловые смещения участков вала могут выйти за пределы допускаемых, что может привести к поломке вала. Числа оборотов вала, при которых наступают указанные явления, называются критическими. Критические со-стодаия коленчатого вала при резонансных крутильных колебаниях представляют собой, таким образом, явление, принципиально отличное от критических состояний прямого вала ротативных машин (по крайней мере, в стодоловской трактовке этих состояний). [c.229]

Поэтому, когда ведется расчет вала или ротора на критическое число оборотов, определяется круговая частота поперечных колебаний, которая как раз и равна критической угловой скорости. Так, например, в последнем числовом примере, рассмотренном в преды-дунгем параграфе, для вала [c.496]

Т0ра т, жесткость вала при изгибе с, прогиб LD вала в его середине равен эксцентриситет DS, с которым ротор насажен на вал, равен е. Вследствие упругости стоек плита не остается неподвижной, а совершает малые колебания. Пренебрегая сжимаемостью стоек и рассматривая только горизонтальные олебания в направлении, перпендикулярном к оси двигателя, изучить, кач эти колебания влияют на изменение критического числа оборотов вала. [c.589]

К этому времени относятся фундаментальные работы В. П. Ветчинкина (1888—19.55) но определению критического числа оборотов длинных валов, Б. Г. Галеркина (1871 —1945) но расчету пластин, Н. М. Беляева (1890— 1944) по теории пластических деформаций, проблемам усталости и ползучести металлов, контактных напряжений и т. д. Теория упруго-пластнче-ских деформаций развивается и используется для решения задач о сопротивлении как при статическом, так и при скоростном деформировании, что позволяет и в машиностроительных расчетах отразить принципы предельной несуш,ей способности. В 1938 г. Академией наук СССР была проведена первая научная конференция по пластическим деформациям, показавшая как новые результаты исследований в машиностроительной и строительной области, так и перспективы их развития. [c.36]

Действительно, во-первых, этот пролет вращается с той же угловой скоростью (которой задавались), во-вторых, известны его две же ткости относительно поперечных перемещений (они обе равны бесконечности), в-третьих, будет определен коэффициент жесткости на изгиб на опоре, примыкающей к первому пролету. В самом деле, в случае вращения многоопорного вала с первым критическим числом оборотов его упругая линия будет иметь форму, представленную на фиг. 61. При существовании этой формы прогибы смежных пролетов вала направлены в противоположные стороны и изгибающие моменты в опорах вала будут различно влиять на величину прогибов в смежных пролетах вала. Так, если для одного пролета опорный момент будет препятствовать прогибу, т. е. будет вызывать положительную величину жесткости на изгиб, то этот же момент в соседнем пролете будет способствовать увеличению прогиба, следовательно, он будет эквивалентен произведению уже отрицательной жесткости относительно угловых перемещений на соответствующий угол поворота опорного сечения. По абсолютной величине обе эти жесткости равны друг другу, так как на опоре углы поворота вала обоих соседних пролетов одинаковы. [c.134]

При большом количестве подшипников и при коротких участках вала критические угловые скорости имеют весьма высокие значения. При эксплуатационных числах оборотов, встречающихся на практике, они обычно не проявляются. Такое положение наблюдается, в частности, у коленчатых валов. Так, при трех и даже двух опорах коленчатого вала четырехцилиндрового двигате-, 1Я не возникают крутильные колебания в пределах эксплуатационных режимов. Однако может наступить явление резонанса от какой-либо из гармонических составляющих возбуждающих усилий, вызывающих поперечные колебания вала. При больнюм количестве сосредоточенных масс на валу в статически-неопре-делимых случаях расчет крутильных колебаний является задачей сложной и трудоемкой в вычислениях. Только несколько частных случаев являются исключением. Поэтому был разработан целый ряд методов, которые допускают приближенно и с меньшей затратой труда установить низшую критическую угловую скорость, практически представляющую основной интерес. [c.58]

Обычно критическое число оборотов вала достаточно высокое, и резонанс с какой-либо гармоникой момента с л шерции практически наступить не может. [c.310]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...