Вынужденные колебания крутильных систем

ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ КРУТИЛЬНЫХ СИСТЕМ [c.71]

Силы, периодически изменяющиеся по величине или направлению, являются основной причиной возникновения вынужденных колебаний валов и осей. Однако колебательные процессы могут возникать и от действия постоянных по величине, а иногда и по направлению сил. Свободное колебательное движение валов и осей может быть изгибным (поперечным) или крутильным (угловым). Период и частота этих колебаний зависят от жесткости вала, распределения масс, формы упругой линии вала, гироскопического эффекта от вращающихся масс вала и деталей, расположенных на валу, влияния перерезывающих сил, осевых сил и т. д. Уточненные расчеты многомассовых систем довольно сложны и разрабатываются теорией колебаний. Свободные (собственные) колебания происходят только под действием сил упругости самой системы и не представляют опасности для прочности вала, так как внутренние сопротивления трения в материале приводят к их затуханию. Когда частота или период вынужденных и свободных колебании со- [c.286]

Методы расчета крутильных колебаний силовых установок с линейными и нелинейными муфтами (в последнем случае — гра-фо-аналитические методы) рассмотрены в работе [107]. В работе [49 ] задача о вынужденных колебаниях систем с нелинейными муфтами решается по методу Б. Г. Галеркина [91] с использованием цепных дробей по В. П. Терских [107]. В указанных работах основное внимание уделено построению частотных характеристик систем и анализу этих характеристик, что используется для подбора опти мальных динамических параметров муфт. [c.211]

Систему дифференциальных уравнений вынужденных колебаний в приводах с линейными звеньями в общем случае можно записать в крутильных координатах следующим образом [c.171]

Электрическое моделирование крутильных колебаний применяется при расчете частот собственных колебаний и определении вынужденных колебаний сложных разветвленных систем. Этот метод дает возможность произвести выбор наивыгоднейшего порядка зажи- [c.391]

Основные принципы расчета свободных и вынужденных крутильных колебаний упругих систем рассмотрены в гл. III первого тома [33]. Кроме того, в гл. XV рассмотрены крутильные колебания ротора турбины, вызываемые циклическими погрешностями зубчатых колес редуктора. Эти колебания, имеющие относительно высокую частоту, при наличии торсионных валиков не распространяются на большое колесо редуктора и линию валопровода с гребным винтом. [c.267]

Колебания механических систем вынужденные крутильные — Внешние возбудители 336—339 — Силы сопротивления 339, 340 — Способы устранения 345—350 [c.540]

Измерение внутреннего треиия методом крутильного маятника показано на рис. 8. Прибор имеет обращенный маятник, трубчатую электропечь, терморегулятор, оптическую систему, блок возбуждения вынужденных колебаний образца и определения резонансной частоты. В блок возбуждения вынужденных колебаний и определения резонансной частоты входят звуковой генератор с дополнительным приспособлением 13 для плавного регулирования частоты и микроамперметр переменного тока 14 с высокоомным реостатом 16, Пря подаче на рам [c.90]

Вынужденные колебания зависят не только от свойств системы, но и от внешних возмущ,аюш,их моментов, действующих на систему. Эти колебания становятся особенно сильными при резонансных режимах, когда частота внешних возмущающих моментов совпадает с частотой свободных колебаний системы. Такие колебания называются резонансными вынужденными колебаниями. Резонансные колебания характеризуются тем, что амплитуды вынужденных колебаний масс системы зависят от времени и с течением времени растут. Теоретически, если не учитывать сопротивлений в системе, амплитуды колебаний растут во времени неограниченно. Практически вследствие того, что в системе имеются различные виды сопротивлений, амплитуды резонансных вынужденных колебаний растут до конечных величин. Так как при резонансных колебаниях резко возрастают амплитуды колебаний масс системы, то, естественно, резко увеличивается скручивание участков валопровода, что приводит к значительному увеличению дополнительных динамических напряжений в участках системы за счет крутильных колебаний. При этом часто напряжения достигают такой величины, что приводят к поломкам в системе валопровода. Наконец, эти напряжения во время работы могут менять не только свою величину, но и знак. При высоких частотах колебаний в системе валопровода будет получаться большое число перемен знаков напряжений, что особенно вредно отражается на прочности материала, так как усталостный характер нагрузки приводит к усталостному разрушению материала, которое наступает при напряжениях меньших, чем допускаемые напряжения при статических нагрузках. Следовательно, необходимо исследование вынужденных крутильных колебаний при расчете на прочность системы валопровода установки дизеля. [c.141]

Используя свойство линейных систем, можно рассматривать вынужденные крутильные колебания от каждой гармонической составляющей отдельно. Для того чтобы получить вынужденные колебания от действия всего момента, нужно сложить колебания, полученные от действия каждой гармонической [c.145]

Подставляя эти значения в предыдущую систему, получим дифференциальные уравнения вынужденных крутильных колебаний в следующем виде [c.97]

В шпинделях станка могут возникать продольные, поперечные, осевые и крутильные колебания. По виду их подразделяют на собственные, вынужденные и автоколебания. Так как шпиндель имеет сложную конструкцию и в процессе работы станка на него действует большое количество различных факторов как систематического, так и случайного характера, в том числе от смежных технологических систем, то расчет колебаний представляет определенную трудность. [c.26]

Для правильного определения наименований и числа звеньев, с которых наиболее целесообразно снимать сигналы, необходимо знать природу возникающих в MP колебаний. Существуют работы по изучению колебательных процессов, в которых механические колебания делятся по форме и виду. Известны такие формы механических колебаний, как продольные, поперечные, изгибные, осевые, крутильные. Колебания также можно разделить по признакам и видам. Например, по энергии, питающей колебательную систему, колебания могут быть следующих видов свободные, вынужденные, параметрические, автоколебания, колебания от соударения упругих тел, случайные. Колебания можно различать по числу степеней свободы, характеру колеблющейся системы, закону изменения основных параметров и другим признакам. [c.258]

В последнее время для гашения крутильных колебаний часто применяют различные соединительные муфты с нелинейными характеристиками жесткости. Колебание систем, которые содержат элементы с нелинейными характеристиками, кардинально отличается от колебаний линейных систем прежде всего тем, что при вынужденных колебаниях появляются дополнительные гармоники перемещений, причем более высокие и более низкие, чем те, которые имеют возбуледающие силы и моменты. Кро.ме того, при нелинейности системы значительно сложнее определить устойчивость движения, которая в этом случае исследуется, обычно, приближенно, причем иногда бывает достаточно приближенно учитывать только одну (главную) гармонику. Имеется несколько приближенных методов исследования вынужденных колебаний нелинейных систем [171], [189]. Мы остановимся на методе Г. Швейссингера [187]. [c.342]

На рис. 5 представлен пример такой записи при внешнем возбуждении F (t) (д = 2,5 0 = 0,2 Тз), изменении Сз (t) по варианту 2 и при постоянных коэффициентах демпфирования. На рис. 6 сопоставлены амплитудно-частотные характеристики поперечных (a i) и крутильных (г/) колебаний зубчатых колес, полученные как при раздельном, так и при общем воздействии на систему двух источников возбуждения. Здесь пунктирные линии соответствуют параметрическим колебаниям, обусловленным изменением жесткости Сз (t) по варианту 3 при Tj = 0,1 Тз, штрих-пунктирные линии — вынужденным колебаниям под действием возбуждения F (f) при q = 2,5 (0 = 0,27 з) сплошные линии соответствуют суммарным амплитудам колебаний. Индексы резонансных частот со,-у соответствуют г-й собственной частоте системы и/-й гармонике нересопряжения зубьев. Подробный анализ результатов решения рассматриваемой задачи дается в [3]. [c.42]

КОЛЕБАНИЯ (вынужденные [возникают в какой-либо системе под влиянием внешнего воздействия переменного пружинного маятника (характеризуется переходным режимом и установившимся состоянием вынужденных колебаний резонанс выявляется резким возрастанием вынужденных механических колебаний при приближении угловой частоты гармонических колебаний возмущающей силы к значению резонансной частоты) электрические осуществляют в электрическом колебательном контуре с включением в него источника электрической энергии, ЭДС которого изменяется с течением времени] гармонические относятся к периодическим колебаниям, а изменение состояния их происходит по закону синуса или косинуса затухающие характеризуются уменьшающимися значениями размаха колебаний с течением времени, вызываемых трением, сопротивлением окружающей среды и возбуждением волн когерентные должны быть гармоническими и иметь одинаковую частоту и постоянную разность фаз во времени комбинационные возникают при воздействии на нелинейную колебательную систему двух или большего числа гармонических колебаний с различными частотами кристаллической решетки является одним из основных видов внутреннего движения твердого тела, при котором составляющие его частицы колеблются около положений равновесия крутильные возршкают в упругой системе при периодически меняющейся деформации кручения отдельных ее элементов магнитострикционные возникают в ферромагнетиках при их намагничивании в периодически изменяющемся магнитном поле модулированные имеют частоту, меньшую, чем частота колебаний, а также определенный закон изменения амплитуды, частоты или фазы колебаний неавтономные описываются уравнениями, в которые явно входит время некогерентные характерны для гармонических колебаний, частоты которых различны незатухающие не меняют свою энергию со временем нормальные относятся к гармоническим собственным колебаниям в линейных колебательных системах [c.242]

Излагается теория малых продольных, крутильных и поперечных колебаний. Выводится дифференциальное уравнение поперечных колебаний с учетом поперечного сдвига и инерции вращения, которое более известно по публикации 1921 года на английском языке. Это уравнение сыграло огромнз роль в теории колебаний упругих систем и известно в литературе как уравнение Тимошенко, а уравнения этого вида для пластин и оболочек как уравнения типа Тимошенко. Приводится решение этого уравнения для случая собственных колебаний. Затем дается изложение результатов автора в области применения тригонометрических рядов и энергетического метода для решения задачи о поперечных вынужденных колебаниях опертого по концам стержня, а также о колебаниях стержня на упругом сплошном основании. Приводится приближенное решение задачи о колебаниях стержней переменного сечения и его сравнение с точным решением. Особенно интересен приведенный здесь результат решенной ранее автором задачи о расчете балки на поперечный удар. При этом в отличие от классической известной схемы учитывались местные деформации балки в зоне удара грузом, в связи с чем появилась возможность определить закон изменения давления в месте удара, а также время соударения. [c.6]

Крутильные колебания, возникающие под влиянием внешних сил, называются штужденными . Вынужденные колебания сопровождаются и свободными колебаниями. Частота вынужденных колебаний равна частоте возмущающих сил. Если частота свободных крутильных колебаний будет совпадать о частотой вынужденных при приложении сил (вращающих моментов) к данной системе, то возникнет явление резонанса . При этом амплитуда колебаний будет возрастать до максимальной величины, что приведет систему к разрушению. Частота вращения вала, при которой возникает состояние резонанса, называется критической. Работа дизеля на критической частоте недопустима, так как при этом наблюдаются тряска его, быстрый изноо и разрушение подшипников, а иногда поломка коленчатого вала и других деталей. [c.147]

Авиационный поршневой двигатель эффективно работает только при достаточно высоких скоростях, тогда как воздушный винт, который приводится во вращение от этого двигателя, эффективен при относительно низких скоростях. Поэтому между винтом и двигателем устанавливается редуктор. Система, состоящая из авиационного двигателя, редуктора и винта, может быть подвержена крутильным колебаниям. С этим обостоятельством считались в те времена, когда в качестве привода применялись поршневые двигатели. Собственные частоты этой системы должны определяться расчетом, а расчеты, естественно, невыполнимы, пока характеристики всей системы недостаточно известны. Представляя систему разделенной на две части — винт и двигатель т редуктором,— изготовители этих элементов могли выполнять независимые расчеты вынужденных колебаний. После этого можно определить собственные частоты и формы колебаний всей системы в целом. В отдельных случаях может оказаться более удобным опреде-пить одну часть характеристик расчетом и экспериментально определить другую. [c.71]

Большое значение при создании мощных поршневых и турбомашин имели исследования по колебаниям соответствующих упругих систем. Двигателестроительные заводы были пионерами разработки расчетов коленчатых валов и валопроводов на крутильные колебания. Наряду с применением способа конечных разностей был разработан метод цепных дробей, получивший развитие в научно-исследовательских институтах для расчета вынужденных и нелинейных колебаний, а также проектирования демпферов. Для крутильных, изгибных и связных колебаний успешно разрабатываются методы электромоделирования, позволившие заранее вычислять колебательную напряженность элементов конструкций при сложной структуре как самих упругих схем (например, свойственных вертолетным трансмиссиям), так и сил возбуждения, (например, характерных для многоцилиндровых поршневых машин). [c.38]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...