Уравновешивание машин на фундаменте

Уравновешивание машин на фундаменте [c.344]

Содержание задач, охватываемых проблемой динамики машин, звенья которых рассматриваются как жесткие, за последние годы весьма расширилось. Этому в значительной мере способствовала необходимость обеспечить эффективные значения динамических параметров машинных агрегатов высокофорсированных по скоростям и нагрузкам. Вопросы уравновешивания машин на фундаментах, вопросы балансировки роторных машин и систем, определения неравномерности хода машин и их к. п. д., создание новых методов и средств управления и регулирования режима движения машин имели и будут иметь важное значение в практике конструирования и расчета современных машин. [c.7]

Решения задачи об уравновешивании давлений машины на фундамент заключается в таком рациональном подборе распределенных масс механизмов, который обеспечил бы полное или частичное погашение динамических давлений машины на фундамент. Для уравновешивания сил инерции механизма необходимо и достаточно так подобрать массы его звеньев, чтобы общий центр тяжести двигающейся системы оставался неподвижным. Для уравновешивания инерционных моментов необходимо так подобрать массы механизма, чтобы общий центробежный момент инерции масс всех звеньев механизма относительно осей хг, уг и ху был постоянным. [c.199]

Силы инерции звеньев, имеющих поступательное или сложное движение, не могут быть уравновешены в системе самого звена. Поэтому они создают динамические давления в кинематических парах и, как результат этого, вызывают колебания рамы (фундамента) машины. Последние можно уменьшить, устанавливая в механизме (машине) специальные дополнительные массы (противовесы) или соответствующим образом выбирая массы звеньев. Эта задача называется уравновешиванием механизма (машины) на фундаменте и рассмотрена в следующей главе. [c.333]

При исследовании вопроса об уравновешивании машины на основании или фундаменте будем рассматривать как две отдельные задачи 1) задачу уравновешивания динамических давлений машины на фундамент или, иначе, внешнее уравновешивание механизма на фундаменте и 2) задачу уравновешивания давлений в отдельных кинематических парах механизма. [c.400]

При уравновешивании сил инерции во многих случаях должно быть известно положение центра тян<ести механизма для каждого из положений начального звена. Полагая массу механизма сосредоточенной в центре тяжести, можно найти равнодействующую сил инерции звеньев механизма как произведение массы механизма и ускорения его центра тяжести. Если считать, что силы инерции звеньев приложены в их центрах тяжести, а следовательно, их равнодействующая приложена в центре тяжести механизма, то этим не учитываются моменты сил инерции, которые также оказывают известное влияние на,фундамент. Во многих случаях пренебрежение влиянием моментов сил инерции на фундамент оправдывают тем, что на последний, кроме этого, оказывают влияние моменты сил движущих и сил сопротивления, которые складываются с неуравновешенными моментами сил инерции. При этом может оказаться, что уравновешивание моментов сил инерции, действующих в той же плоскости, что и моменты сил движущих или сил сопротивления, не уменьшат, а, наоборот, увеличат воздействие машины на фундамент. Что касается уравновешивания моментов сил инерции, действующих в перпендикулярных к первым плоскостям, то их уравновешивание безусловно полезно, [c.563]

Наибольший эффект уравновешивания достигается при условии, когда массы звеньев подобраны и распределены таким образом, чтобы при работе механизмов машины их центры масс были неподвижны и центробежные моменты инерции звеньев относительно осей вращения были равны нулю, а относительно других осей — постоянны. При этом сумма проекций всех сил инерции на координатные оси и моменты сил инерции относительно этих осей равны нулю, а сумма количеств движения постоянна. Выполнение этих условий свидетельствует о полной уравновешенности агрегата. Не все механизмы могут быть полностью уравновешены, но выполнение этого условия требует последовательного решения задач уравновешивания сил инерции звеньев шарнирно-рычажных механизмов, сил инерции вращающихся масс звеньев, сведения до минимума изменения сил, действующих на фундамент. [c.352]

Уравновешивание механизмов. Уравновешенным механизмом называется механизм, для которого главный вектор и главный момент сил давления стойки на фундамент (или опору стойки) остаются постоянными при заданном движении начальных звеньев. Цель уравновешивания механизмов — устранение переменных воздействий на фундамент, вызывающих нежелательные колебания как самого фундамента, так и здания, в котором он находится. Транспортные машины не имеют фундамента, но они также должны быть уравновешены во избежание колебаний звеньев механизма, возникающих вследствие переменного воздействия на стойку со стороны ее опоры (дороги, грунта, пола и т. п.). [c.132]

Вопросы уравновешивания машин возникли в конце XIX века в связи с появлением быстроходных машин. При движении машины, ПОМИМО статических усилий, в ней возникают дополнительные усилия — так называемые динамические давления, которые передаются на ее станину, а через последнюю — на фундамент машины. [c.399]

Динамические давления на фундамент со стороны машины возникаю , когда система сил инерции не эквивалентна нулю. Поэтому задача об уравновешивании масс состоит в таком распределении их в машине, при котором возникающие силы инерции были бы равны нулю или достаточно малы. [c.400]

Ко второму типу относятся машины с гидравлическим нагружением, у которых нагрузка на испытываемый образец создается давлением рабочей жидкости (масла) на поршень гидроци-линдра. Усилие, приложенное к образцу с одного конца, требует уравновешивающего воздействия на него с противоположного. Уравновешивание активного усилия осуществляется в различных машинах по-разному, но в любом случае в пределах кой-струкции машины. Поэтому на фундамент испытательной машины действует лишь ее собственный вес и динамическое усилие, возникающее вследствие упругой отдачи, вызываемой разрушением образца. [c.10]

При движении машины ее части подвергаются действию не только сил непосредственно приложенных, но и сил, развивающихся при самом процессе движения и обусловливаемых самим фактом существования движения. Этими силами являются силы инерции. Поэтому в динамике машин затрагивается также вопрос о силах инерции, развивающихся в частях машин во время хода, и вопрос о дополнительных напряжениях в них от этих сил. Силы инерции через части машины передаются на ее раму и фундамент и вызывают его сотрясение и неспокойный ход машины — вибрацию. В главе об уравновешивании сил инерции рассматривается вопрос об устранении этого вредного влияния на фундамент, а при невозможности полностью устранить это воздействие указываются способы определения необходимой массы фундамента исходя из условия, чтобы вибрация машины не превзошла допускаемых границ. [c.5]

Силы инерции, возникающие в движущихся частях машины, через ее звенья передаются на фундамент и вызывают его сотрясение и неспокойный ход машины — вибрацию машины и ее фундамента. В разделе динамики машин рассматривается и вопрос об устранении этого вредного влияния на раму и фундамент (глава об уравновешивании сил инерции), а для тех случаев, когда оказывается невозможным устранение этого вредного воздействия сил инерции, указываются способы определения необходимой массы фундамента, исходя из условия, чтобы амплитуда колебаний системы машина—фундамент не выходила из допускаемых границ. [c.7]

Задача уравновешивания машины обыкновенно ставится и решается только в направлении возможного уменьшения действия переменного фактора в главном векторе Вф сил, передающихся на фундамент, каковым является главный вектор [c.165]

Инерционные силы неуравновешенных вращающихся деталей дают дополнительную нагрузку на опоры, часто являются источником вибрации и способствуют расшатыванию машины и фундамента. Поэтому уравновешивание быстро вращающихся масс в машинах обязательно. [c.157]

Укажем здесь на приложение метода и важным задачам об уравновешивании машин. При неточности изготовления и посадки деталей на вращающиеся части машины, а также вследствие конструктивной формы самих деталей (коленчатые валы, кулачки и эксцентрики) — центры тяжести звеньев оказываются не на оси вращения. Последнее обстоятельство вызывает динамические силы, дополнительно нагружающие кинематические пары. Периодичность действия этих сил вызывает упругие колебания валов и рам машин, ослабление болтовых связей, вибрацию фундаментов и т. п. Современные машины (турбовинтовые, активные и реактивные двигатели) работают на больших скоростях, поэтому устранение динамических явлений имеет огромное значение. При этом необходимо стремиться к тому, чтобы центр тяжести совпадал с центром вращения е = О, а ось вращения была бы одной из главных J= Jy = О осей инерции. В качестве [c.268]

В связи с увеличением быстроходности и мощности повышается динамическая нагруженность машин и деталей и возрастает влияние колебательных явлений на их работу. В современном машиностроении круг вопросов, связанных с колебаниями, непрерывно расширяется. В настоящее время едва ли возможно и целесообразно полностью охватить эти вопросы в одной книге. Поэтому авторы ограничились элементарным изложением теории и описанием наиболее широко распространенных явлений в области колебаний и попытались дать способы расчета, связанного с их количественной оценкой. К этим явлениям относятся вынужденные колебания многомассовых систем применительно к валам двигателей и различных механизмов, демпфирование колебаний, критические скорости, стационарные и нестационарные колебания гибких валов турбомашин, уравновешивание гибких валов и автоматическое уравновешивание, а также колебания фундаментов машин. [c.3]

Кроме того, из этого же. примера заключаем, что в двигателях с зеркальной симметрией (как, например, в 6, 8-цилиндровых и т. д.) не может существовать свободная пара сил, вызывающая колебания всего двигателя вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной к оси вала. Две пары сил, одна из которых в таких двигателях появляется в левой половине, а другая в правой половине с равными и противоположными моментами, не передаются наружу, а могут только создавать явление изгиба рамы и фундамента. Вертикальная же составляющая приведенной силы инерции в таких двигателях будет равна удвоенной вертикальной одной половины. Поэтому, при рассмотрении уравновешивания многоцилиндровых машин, могущих быть разбитыми на две одинаковы половины, может иметь значение лишь определение вертикальной составляющей приведенной силы инерции. Определение наибольшего момента может послужить лишь для расчета прочности рамы. [c.74]

Одними из первых вибрационных машин явились машины одномассной динамической схемы с принудительными (кривошипно-шатунным или эксцентриковым) приводом (схема 1). Их достоинство состоит в неизменности амплитуды колебаний рабочего органа в процессе работы машины, т. е. в высокой стабильности В то же время существенным недостатком этих машин является неуравновешенность, в связи с чем для их установки требуется массивный фундамент. Для частичного уравновешивания динамических нагрузок на валу эксцентрика вводят дебалансные грузы (схема 2), в некоторых случаях роль противовеса стал выполнять второй рабочий орган. [c.139]

Во всех машинах, имеющих вращающиеся звенья, стремятся свести к нулю или по возможности уменьшить такое влияние, так как оно вызывает ослабление связей (болтов), расшатывание фундамента, колебания и др. Звено, не оказывающее динамического действия на опору, называется уравновешенным если же это влияние в какой-либо мере ещё имеется, то звено будет уравновешено частично. Предыдущее исследование показывает, что для полного уравновешивания звена необходимы и достаточны два условия. [c.121]

Дальнейшее развитие этого метода приводит к предложению встраивать гасители непосредственно в машину. Так, например, можно каждую опору турбины снабдить вертикальным и горизонтальным виброгасителем, работающими в поперечном направлении. В случае необходимости могут быть предусмотрены горизонтальные гасители, работающие в продольном направлении. Гасители должны быть сконструированы в расчете на уравновешивание возмущающей силы, соответствующей длительной эксплуатации машины. С помощью таких устройств фундамент будет защищен от действия значительных динамических нагрузок [c.370]

Если пренебречь влиянием грунта, на котором установлен фундамент, реактивное сопротивление которого главным образом и служит для уравновешивания постоянных сил, действующих на машину (силы веса, натяжения ветвей ременного или текстропного привода), то этими переменными внешними силами, приложенными к раме со стороны фундамента, будут силы инерции самого фундамента. Следовательно (на основании принципа действие равно противодействию ), сам фундамент должен будет двигаться и двигаться так, чтобы общий центр тяжести системы машина—фундамент оставался неподвижным, как в изолированной системе. Таким образом, к учету воздействия машины на фундамент можно подойти с точки зрения закона движения центра тяжести. [c.159]

Часть вторая, посвященная динамическому анализу механизмов, начинается с изложения силового анализа механизмов. Рассматриваются силы, действующие на звенья механизма, их физическая природа и методы их определения и учета при силовом расчете механизмов. В этой же части рассматриваются и вопросы уравновешивания механизмов на фундаменте и уравновешивание вращающихся масс. Далее рассматриваются вопросы энергетических характеристик механизмов и определение коэффициентов полезного действия типовых механизмов. В главе, посвященной исследованию движения механизмов машинного агрегата, рассмотрены графочисленные и приближенные методы [c.10]

При установке машин на фундаменте в виде единого твердого тела ослабление колебаний в указанном смысле будет иметь место в случае "мягкой" установки фундамента, на основании (ш > р ш ). При этом в слу , чае возможности такой фазировки валов в сишфонном движении, при которой имеет место полное взаимное уравновешивание (компенсирующая фазировка), машины будут обнаруживать тенденцию именно к такому полному взаимному уравновешиванию. [c.194]

Любой процесс уравновешивания ротора основан на предположениях о том, что сам этот ротор осесимметричен, а вся машина вместе с ротором и фундаментом представляет собой линейную колебательную систему, и поэтому составляющие колебаний любой точки машины на частоте вращения ротора в любом направлении (на корпусе подшипника или где-то на лапах или на фундаменте), возбужденных каким-либо неуравновешенным грузом, будут по амплитуде пропорциональны величине небаланса этого груза (т. е. величине Gr, где G — вес груза, а г — радиус его вращения). Фаза же этих колебаний по отношению к моменту прохождения какой-либо отметки на роторе около неподвижного датчика при сохранении углового положения груза на роторе не меняется, а при закреплении груза в положении, отличающемся от цервоначального только на некоторый угол v (отсчитываемый от исходного положения по направлению вращения ротора) увеличивается на тот же самый угол v. [c.132]

В кривошипно-шатунном механизме действуют как внутренние, так и внешние силы. Внутренние силы вызываются давлением газа, пара или жидкости в рабочем пространстве машины (в цилиндре) и в двигателях создают крутяш,ий момент на валу (в ведомых машинах, наоборот, крутящий юмеит создает давление). Внешние силы — это силы инерции отдельных частей кривошипно-шатунного механизма. Эти силы и возбуждаемые ими моменты передаются на станину (раму) машины и на фундамент и являются причиной вибраций. Если эти вибрации опасны, они должны быть погашены или снижены до допустимой, безопасной величины путем уравновешивания кривошипно-шатунного механизма. Вредное влияние вибраций обычно сказывается тем сильнее, чем быстроходнее машина, чем. меньше масса и жесткость станины и чем меньше фундамент машины. [c.526]

С увеличением размеров н скоростей современных машин в инженерных расчетах становится все более и более важным решение задач, связанных с колебаниями. Хорошо известно, что только на основе теории колебаний могут быть полностью выяснены такие практически важные проблемы, как уравновешивание машин, крутильные колебания валов и зубчатых передач, колебания турбинных лопаток и турбинных Дисков, прецессия вращающихся валов, колебания рельсового пути и иостов под действием данжущяхся грузов, колебания фундаментов. Лишь при помощи этой теории можно установить нан более удачные пропорции конструкций, отодвигающие эксплуатацион ные условия работы машин возможно дальше от условий возникно веиня больших колебаний. [c.5]

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]

Динамические нагрузки, возникающие при неравномерном движении звеньев, вызывают вибрации всего машинного агрегата, его фундамента, связанных с ним элементов зданий, сооружений и т. п. Одним из эффективных способов снижения уровня этих колебаний является такой подбор и размещение масс звеньев, при котором динамические реакции, воздействующие на стойку и фундамент, были бы полностью или частично уравновешены. Если при решении этой задачи ограничиться кинето-статической моделью, то полное уравновешивание имеет место при обращении в нуль главного вектора и главного момента сил инерции, причем в этом случае при их определении для этой модели не учитываются колебательные явления. [c.108]

Уравновешивание изделий в сборе осуществляют с помощью установок и станков, представляющих собой особый виброустойчивый стенд, снабженный мягкой пружинной подвеской в процессе работы машины с помощью виброизмерительной аппаратуры определяют амплитуду колебаний в наиболее вероятной плоскости появления т-уравновешенности. Механическая система установки для уравновешивания электродвигателей в сборе (рис. 57) представляет собой упруго соединенную с фундаментам через мягкие пружины 2 тяжелую плиту /, на которой установлены уравновешиваемый двигатель 3, а также реагирующие соответетвенго только на статическую и динамическую неуравновешенности ротора датчики 4 п 5, массы Шс и Шц которых упруго соединены с плитой через пружины жесткостью и кд,, а также посредством вязкого трения через демпферы Со и Сд. О неуравновешенности судят по амплитуде и фазе перемещения относительно плиты масс Шс и Шд. В табл., 29 приведена техническая характеристика станка ДБС-4, предназначенного для динамического уравновешивания прецизионных электродвигателей массой 30—300 кг в сборе иа ра бочих частотах вращения с точностью по классу О (ГОСТ 12327—66) [c.343]

Валы машин имеют не одно, а несколько критических чисел оборотов, и поэтому часто почти невозможкч расположить собственные частоты фундамента таким образом, чтобы они находились на достаточном удалении от критических чисел оборотов вала. Для новых больших агрегатов длиной 20—30 м эти условия чаше всего невыполнимы, и поэтому нужно численно оценить прохождение через резонанс. Развитие сильных колебаний при прохождении через резонанс можно предотвратить, сократив, по возможности, время выбега машины, а также путем хорошего уравновешивания вращающихся частей (желательно в горячем состоянии). Кроме того, между ротором и корпусом должны быть предусмотрены достаточные зазоры, чтобы даже при значительных амплитудах колебаний ротора было исключено соприкосновение его с неподвижными частями машины. [c.255]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...