Неустойчивость ротора

Движение неустойчивых роторов может быть стабилизировано применением упруго-демпферных подшипниковых опор. В этом случае установка упругого элемента между подшипником и фундаментом приводит к автоколебаниям подшипников вокруг вращающегося и сравнительно слабо колеблющегося ротора. В свою очередь, автоколебания подшипников гасятся вязким элементом демпфера, так что при определенных условиях достигается устойчивость всей системы опоры — ротор. Введение демпфера коренным образом преобразует колеблющуюся систему, делая ее чрезвычайно устойчивой по отношению ко многим и разнообразным возбудителям колебаний. [c.118]

Из соотношения (4) следует, что для увеличения устойчивости ротора необходимо уменьшить коэффициент жесткости 5 = sm (m — масса рабочего колеса). Как видно из выражения (8), это может быть достигнуто путем соответствуюш,его изменения зазора Ъ. Применительно к упоминавшемуся выше случаю повышенных вибраций ротора гидротурбины в области нагрузок, составляющих 70—80% от номинальной, задача заключается в том, чтобы найти такой зазор, при котором пороговая мощность (мощность, при которой начинает проявляться неустойчивость ротора) находилась бы за эксплуатационным диапазоном нагрузки, т. е. превышала бы максимальную мощность гидроагрегата. [c.67]

Для исключения динамической неустойчивости ротора должно быть выполнено определенное соотношение между рабочими и критическими частотами вращения 1 ] [c.61]

Полная характеристика возможных состояний неустойчивости ротора представляется в виде диаграммы на рис. 7.12 для трех дисков. [c.350]

При ф < О положение х — О ротора соответствует положению неустойчивого равновесия маятника будучи помещена в это положение, ось ротора должна подобно маятнику опрокинуться в положение х = л, в котором конец вектора е направлен на юг, а конец вектора собственной угловой скорости еф — снова на север. [c.619]

Отклонение оси z ротора гироскопа от направления меридиана с течением времени уменьшается, и ось z ротора гироскопа устанавливается в плоскости меридиана. Ось Z ротора гироскопа имеет два положения равновесия устойчивое, когда вектор Н направлен на север, и неустойчивое, когда вектор Н направлен на юг. Так как, согласно уравнению (V.1), знак sin р в III и IV четвертях отрицательный, то следовательно, и знак момента HU os фоР в уравнении (V.2) будет также отрицательным. [c.109]

Имеют место два положения равновесия оси г ротора гироскопа устойчивое, когда вектор Н направлен на север, и неустойчивое, когда вектор Н направлен на юг. [c.114]

При р = О гироскоп с верхним маятником находится в неустойчивом положении равновесия и при малейшем отклонении оси г ротора гироскопа от этого направления (Р = 0) возрастает отклонение а оси г ротора гироскопа вокруг оси г/1 наружной рамки карданова подвеса. При этом максимальное отклонение оси не превышает значения [c.206]

Износ диафрагменных уплотнений вызывает увеличение усилия, действующего на диск. Неопределенность, возникающая при определении этого усилия, заставляет принимать расчетные удельное давление в упорных подишпниках активных турбин не более 1,8 МПа для реактивных турбин эта величина может быть в пределах 2,5—3,5 МПа. Вместе с тем не рекомендуется допускать удельное давление ниже 0,3 МПа во избежание неустойчивой работы масляного клина и вибрации ротора. [c.178]

Пуск агрегата из горячего состояния (после кратковременных остановок) должен осуществляться особенно внимательно, так как при этом возможен переход работы осевого компрессора на неустойчивый режим. Помпаж осевого компрессора возможен при частоте вращения ротора 1800—2000 об/мин или при низком давлении (не выше 20 кПа) воздуха на выходе из него. При малой частоте вращения осевой компрессор будет подавать малое количество воздуха, что может привести к повышению температуры продуктов сгорания перед лопатками ТВД, что приведет к аварийной остановке агрегата. [c.242]

Неподвижные элементы гидромашин (входные и выходные патрубки, переводные каналы, направляющие аппараты), являясь деталями сложной конфигурации, в которых скорость меняется по величине и направлению, работают в условиях неустойчивого отрыва потока. Обычно эта неустойчивость проявляется в пульсации давления и в общем неустановившемся характере течения. Интенсивность неустановившихся процессов зависит от количества очагов неустойчивого отрыва потока. Случайные флуктуации турбулентности, наличие неоднородного профиля скоростей в характерных сечениях элементов гидромашин приводят к возникновению широкополосного гидродинамического шума. Отрывные явления в потоке, колебания в системе, вызванные либо автоколебательными процессами, либо вращающимся срывом потока, являются причиной гидроупругих колебаний роторов и неподвижных элементов гидромашин. [c.103]

Составляются общие уравнения малых колебаний ротора около стационарного его движения, соответствующего вращению с постоянной скоростью. При составлении этих уравнений можно всегда принимать, что неуравновешенные массы на всем роторе отсутствуют. Исследованием полученных таким образом уравнений выясняются области устойчивости и неустойчивости соответствующего стационарного движения — вращения вала с постоянной угловой скоростью. [c.46]

Внутри областей неустойчивости характер движения ротора может быть выяснен только с помощью нелинейной теории коле-46 [c.46]

Таким образом, внутреннее трение не всегда оказывает стабилизирующее воздействие на колебания вращающегося ротора, а может в некоторых случаях порождать неустойчивость этого движения. Поэтому в тех случаях, когда другие источники трения несущественны (например, при изучении колебаний сравнительно гладкого ротора, вращающегося в подшипниках качения) и требуется изучить вопрос об устойчивости вращения в закритической области, пренебрегать силами внутреннего трения нельзя. Однако у любых жестких роторов, у которых ш < < кр. внутреннее трение способствует устойчивости и поэтому пренебрежение им допустимо. Невелика роль внутреннего трения и у роторов с подшипниками скольжения, так как трение в них значительно превосходит по величине трение в материале. Для таких роторов основной вид трения — это внешнее трение в смазочном слое подшипников. [c.59]

Вращение ротора с постоянной угловой скоростью н е всегда является устойчивым даже при учете сил внешнего и внутреннего трения эта устойчивость всегда обеспечена только при угловых скоростях, меньших, чем первая критическая скорость ротора (первого рода). Внутреннее трение в материале ротора, как правило, мало способствует устойчивости его вращения и даже может явиться причиной появления зон неустойчивости в закритической области. Внешнее трение, в частности трение в масляном клине подшипников скольжения, обычно способствует устойчивости однако наличие неконсервативных сил реакции масляного клина приводит к появлению новых зон неустойчивости, начинающихся вблизи удвоенной первой критической скорости. [c.68]

Анализ движения, соответствующего чисто вынужденным колебаниям , никогда не может заменить собой анализ устойчивости ротора, так как и внутри области неустойчивости, где соответствующее решение не имеет смысла, оно может быть ограниченным [50]. [c.104]

С помощью рассмотрения реакций на опоры ротора можно убедиться, что ветвь ОА изображает движение, при котором прогиб и эксцентриситет е расположены в одной фазе, т. е. центр тяжести находится от оси вращения на расстоянии г + е, нижняя же ветвь изображает движение, при котором это расстояние равно г — е, т. е. центр тяжести расположен ближе к оси вращения. Можно также доказать, что прогибы, отмеченные жирной линией, являются неустойчивыми. Заметим, что и в рассматриваемом случае будут иметь место явления, характерные для нелинейных систем скачки, затягивание. Однако эксперименты показали, что наблюдаемые затягивания не бывают большими и это, по-видимому, объясняется действием неучтенных сил трения на устойчивость различных ветвей решений. [c.77]

Для этой цели можно использовать обычный способ исследования устойчивости нелинейных систем, поведение которых описывается одной синусоидой. Такое исследование является довольно громоздким и применительно к кривым развития прогибов роторов здесь не приводится. Оно выполнено для исследуемой нелинейной характеристики предварительный натяг, упругость, ограничитель (см. гл. IX). Там показано, что нижние ветви соответствуюш,их решений (II. 48) и (II. 53) являются неустойчивыми. Однако для выделения реально существующих прогибов при построении теоретических кривых зависимости прогиба от числа оборотов, можно пользоваться другими, более наглядными критериями устойчивости. [c.85]

Опыты показали, что не следует обычно допускать касание ограничителей деформаций при со < о-оп, так как в этом случае наблюдается большой шум и неустойчивое движение ротора. Его прогибы имеют достаточно большую величину, хотя и остаются ограниченными и не вызывают никаких видимых изменений в конструкции. [c.184]

Иная картина наблюдается при работе на неустойчивой ветви характеристики в точке с. В принципе, при строго постоянной величине Мо равномерное вращение ротора здесь возможно, однако при некотором даже незначительном увеличении М , когда угловое ускорение станет отрицательным и скорость со начнет уменьшаться, момент М не возрастет, как в первом случае, а уменьшится, как показано на рис. 1. 3. Таким образом, числитель в формуле (1. 31) не будет стремиться уменьшиться до нуля, а, наоборот, еще больше возрастет по абсолютной величине, оставаясь отрицательным, т. е. вращение ротора станет еще более замедленным и угловая скорость упадет до нуля. [c.37]

Как видно из рис. 3. И, б и 3. 12, б, при запуске полностью нагруженной машины в том случае, когда момент инерции ротора электродвигателя и насосного колеса муфты намного больше, чем приведенный момент инерции турбинного колеса, редуктора и исполнительного органа, муфта работает в неустойчивом режиме практически в течение всего периода запуска (более 90% от суммарной продолжительности запуска). [c.162]

Предположим, что mi< o2. В этом случае неравенство (2.33) сохранит свою силу, если oiдиапазоне частот между oi и Ш2. Нормальная работа внутри этого диапазона и в непосредственной близости от частот oi и сог невозможна. Описываемое явление имеет место у коленчатых валов, у ротора турбогенераторов и т. д. Ширина диапазона неустойчивости не зависит от угла . Таким образом, если исследуется величина диапазона, то нет необходимости вычислять значения уравновешивающего момента. [c.41]

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]

Пример 2. Неустойчивость ротора, вращающегося ]) аэродинамической среде. Как показывает опыт, вращающийся в кол(ухе ротор при налнчии трспия об аэродинамическую среду приобретает неустойчивое поперечное движение. Это явление, хорошо иллюстрирующее первую часть 6.8, впервые исследовал П. Л. Капица [24]. [c.207]

Напряженное состояние лопаткн общее 252 Неустойчивость ротора 364, 366 [c.559]

Вторые слагаемые в этих уравнениях содержат множитель и, следовательно, им соответствуют все возрастаю1цие колебания. Вертикальное положение оси ротора в этом случае неустойчиво. [c.660]

Такнм образом, точка Oj движется по логарифмической спирали, а положение равноиесия центра ротора является неустойчивым фокусом. На рис. 6.10 приведена фотография, лаимство- [c.210]

Требуется определить момент инерции маховика при заданной средней угловой скорости начального звена из условия, что максимальный момент, развиваемый двигателем, должен быть меньше опрокидывающего момента Мопр, по достижении которого ротор двигателя переходит на неустойчивую часть характеристики Ь — Ь и останавливается, или, иначе, из условия штш>(йопр, где соонр — угловая скорость при Мопр. [c.96]

На рис. 299 показана механическая характеристика асинхронного электродвигателя трехфазного тока. Механическая характеристика Мд = -Мд( ) асинхронного электродвигателя состоит из двух частей первая — восходящая, неустойчивая — часть Оа расположена левее Мтах вторая — устойчивая — часть аЬ — правее. Часть аЬ — рабочая. При некотором значении угловой скорости со, соответствующей номинальному моменту М двигателя и номинальной скорости Шн двигатель развивает максимальную мощность. Угловую скорость СОс, при которой Мд = О, называют синхронной с этой скоростью ротор вращается при холостом ходе. Точка а диаграммы определяет положение максимального опрокидываюихего момента Мщах и минимально допустимой угловой скорости (Omin рабочей части характеристики, а точка О определяет начальный пусковой момент Mq при нулевой угловой скорости ротора. Условия работы электродвигателей при низких скоростях вращения значительно ухудшаются. [c.205]

Требуется определить момент пнерцин маховика /м нз услО ВИЯ, что максимальный момент, развиваемый двигателем, должен быть меньше опрокидывающего момента Моир, по достижении которого ротор двигателя переходит на неустойчивую часть характеристики и останавливается, т. е. из условия [c.212]

Граница устойчивой уравновешивающей работы АУУ лежит не на критической скорости, а несколько выше ее, и положение этой границы зависит от параметров системы. При оборотах, больших, чем граничные, АУУ работает устойчиво и время уравновешивания тем меньше, чем выше скорость. Результаты экспериментальной проверки работы АУУ с тремя шарами, выполненной в Институте тепловой техники в Праге [13] и приведенные на фиг. 7. 21, хорошо подтверждают это. Здесь показаны записи колебаний вертикального ротора с АУУ на различных скоростях после освобождения шаров. Критическая скорость ротора была равна 630 об/мин, граница устойчивой работы АУУ Пу = = 935 об/мин Пу1п = 1,485). Хорошо видно, что на скорости и = 912 об мин < Пу АУУ работает неустойчиво и не уравновешивает ротор, хотя эта скорость и больше критической. [c.280]

Если конструкция имеет вращающиеся узлы, как, например, ротор в газотурбинном двигателе (рис. 1.4), то начинают действовать другие силы, порой оказывая определяющее влияние на поведение системы. Они зависят от центробежного и корио-лисового ускорений и не только могут влиять на формы колебаний и собственные частоты, но также приводят к неустойчивости, наблюдаемой у вращающихся валов. Эта неустойчивость возникает, когда силы и моменты, обусловленные ускорениями при вращении, перекачивают энергию от внешнего привода, который вращает систему, в одну или несколько собственных форм 1 еб айТгй. неустойчивости являются очень [c.17]

Не исследуя свойства двухлопастного ротора, отметим лишь, что подвижность лопастей здесь оказывает еще большее влияние неустойчивость имеет место в интервале значений угловой скорости от значения озкр, вычисленного с учетом подвижности лопастей, до значения сокр, вычисленного для жесткого ротора. [c.181]

Создание новых средств балансировки — это в первую очередь создание виброизмерительных балансировочных стендов (ВИБС) (рис. 3), позволяющих не только выполнять уравновешивание, но и проводить исследования, предшествующие выбору метода балансировки. Необходимость в этом вызвана тем, что если в прошлом роторы турбомашин имели сравнительно жесткие опоры, а турбомашины — массивные фундаменты, то сейчас положение резко изменилось. Снижение веса и повышение скорости вращения приводит к созданию упруго-деформируемых роторов на упругих опорах и возникновению резонансных состояний в зоне рабочих оборотов, где высокая вибрация машины в меньшей степени зависит от неуравновешенности ротора. Нередки случаи повышенчой вибрации от несоосности роторов, перекосов подшипников, деформации собранной конструкции, неустойчивости движения цапфы на масляной пленке и других факторов. [c.57]

Для определения величины и положения дисбаланса гибкого ротора на основе анализа АФЧХ по существующей методике необходимо проведение длительных испытаний с исходным дисбалансом и пробным грузом на стационарном или квазистационарном режиме в околорезонансной зоне. Реализация резонансной кривой является затруднительной из-за срывов и неустойчивости в работе. [c.121]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...