Вал на упруго-податливых опорах

Здесь, так же как и в роторах с гибким валом, может иметь место резонанс, когда деформации и перемещения витков равны бесконечности. В отличие от случая гибкого вала или вала на упруго-податливых опорах, упругое звено в нашем случае — это само тело ротора. [c.28]

ВАЛ НА УПРУГО-ПОДАТЛИВЫХ ОПОРАХ [c.130]

Фиг. 3. 17. Вал на упруго-податливых опорах.

Среди упругих гироскопических систем, к которым приводятся динамические модели многих быстроходных машин, особое место занимают роторы высокоскоростных ультрацентрифуг. Отличительная черта их конструкции состоит в применении весьма гибкого вертикального вала на упруго податливых опорах с тяжелыми сосредоточенными массами на верхнем или нижнем консольно свешивающемся конце. Встречаются также типы ультрацентрифуг, у которых эти массы устанавливаются одновременно на обоих концах, верхнем и нижнем. Такая конструкция обладает сильными гироскопическими свойствами и, кроме того, из-за большого веса роторов ее динамика может испытывать заметное влияние сил тяжести, в поле которых совершается ее движение. В этих условиях на упругие гироскопические системы такого вида помимо обычных инерционных сип и моментов, связанных с упругими деформациями валов и опор, действуют силы инерций и их моменты, возникаюш ие при движении ротора как гиромаятника [c.32]

Среди упругих гироскопических систем, где отмеченные выше явления могут наблюдаться особенно заметно, следует выделить роторы высокоскоростных ультрацентрифуг. Весьма гибкий вертикальный вал на упруго податливых опорах с тяжелой массой на консольном конце создает условия, в которых в большой степени может проявляться действие поля сил тяжести и силовых факторов, связанных с движением ротора как гиромаятника [3]. В конструкциях ультрацентрифуг распространены почти в равной мере вертикальные роторы обоих типов — подвесные и зонтичные. [c.5]

К числу наиболее характерных представителей класса машин, где влияние поля сил, параллельных оси ротора, может сказываться особенно заметно, принадлежат ультрацентрифуги. В этих машинах колебания роторной системы происходят в поле сил тяжести. Весьма гибкий вертикальный вал с упруго податливыми опорами и тяжелой массой на конце служит почти идеальной реализацией схемы, в которой проявляются указанные действия поля сил тяжести и силовых факторов, обусловленных движением ротора как гиромаятника [3, 4]. Ультрацентрифуги обычно снабжены сменным комплектом роторов с различными массами и моментами инерции диапазон их рабочих скоростей весьма широк. Влияние сил тяжести на изгибные колебания вала ультрацентрифуги меняется в зависимости от веса закрепленного на нем ротора, скорости его дисбаланса, а также соотношения некоторых безразмерных параметров его упругой системы [3, 6]. Поэтому вопросы отыскания зон экстремального влияния поля сил тяжести и дополнительных силовых факторов на динамические свойства рассматриваемых роторов приобретают существенное значение при уравновешивании систем такого типа. [c.212]

Для вала с одним диском, установленного на упругих податливых опорах, в случае изотропности упругих свойств вала и опор частотное уравнение имеет вид [c.73]

Наличие разнообразных источников возбуждения колебаний различной интенсивности и частоты, а также влияние фактора рассеяния энергии требуют анализа, в котором были бы связаны между собой действующие нагрузки (в том числе и силы трения) с колебательным процессом, с одной стороны, и колебательный процесс с напряжениями вала, — с другой стороны. Начиная приблизительно с 50-х годов, в литературе появляются работы, в которых освещаются вопросы собственно движения вала, его устойчивости, нестационарного перехода через критические скорости, влияние на этот переход характеристики двигателя, роль упругой податливости опор и ряд других вопросов. Одновременно с этим не ослабевает внимание к вопросу разработки эффективных методов расчета критических скоростей валов сложной конфигурации и со сложной нагрузкой, а также многоопорных валов (список основной литературы приведен в конце главы). [c.111]

Рассмотрим собственные колебания в ноле сил тяжести упругой гироскопической системы, динамическая модель которой изображена на рис. 1. Гибкий вертикальный вал в каждой из своих частей, верхней и нижней, имеющий разное, но постоянное сечение, в средней своей части несет цилиндрический хвостовик. Нижний его конец, образующий точку подвеса, шарнирно опёрт жестко относительно поперечных перемещений и упруго относительно угловых. На хвостовике, масса которого т , а экваториальный и полярный моменты инерции соответственно и Сц, расположены два ряда упругих связей равной жесткости с о (кГ/см). Выше точки подвеса на валу находится одна и ниже ее — две упруго податливые опоры одинаковой жесткости с (кГ/см). Реакции этих опор пропорциональны перемещениям, отсчитываемым от вер- [c.33]

Рассмотрим собственные колебания ротора, динамическая модель которого изображена на рис. 1. Гибкий тонкий вертикальный вал постоянного сечения верхним концом шарнирно опёрт, жестко относительно поперечных и упруго относительно угловых перемещений. На этом же конце вал несет сосредоточенную массу вытянутой формы (хвостовик), на которую наложены два ряда упругих связей. Книзу от верхней расположены еще две упруго податливые опоры с одинаковой массой и жесткостью. На нижнем консольном конце вала находится массивное симметричное твердое тело. [c.48]

Начало неподвижной системы координат xyz поместим в точке закрепления опорного гибкого стержня, как это показано на рис. 1. Рассечем исходную систему на две вспомогательные подсистемы, включив в первую из них гибкий вал с ротором, а во вторую — корпус с упругими связями вала, ротором электродвигателя и гибким стержнем. В местах соединения обеих подсистем приложим силовые факторы, заменяющие действие одной части на другую. Тогда, в частности, к гибкому валу в сечении соединения с ротором электродвигателя будут приложены реакции Xj, и момент 2, а в местах расположения упруго податливых опор при полном числе действующих связей — реакции и Х . Будем иметь в виду, что вынужденные колебания возбуждаются сосредоточенным дисбалансом ротора ультрацентрифуги. Для рассматриваемой исходной системы можно записать канонические уравнения метода динамических податливостей [c.44]

На фиг. 70 показана примерная осциллограмма напряжений на поверхности вала при медленном переходе через критическую скорость. Переменная составляющая Ху колебаний с частотой скорости вращения вызвана весом диска и ее амплитуда все время остается неизменной. Постоянная составляющая х (при стационарном вращении — постоянная, а в данном случае медленно изменяющаяся величина (возникает вследствие изгиба вала силой инерции от неуравновешенного диска при переходе через критическую скорость меняется знак ее амплитуды, отсчитываемой от нулевого положения. Наконец, при появлении увеличивающихся вблизи критической скорости реакций опор обнаруживается составляющая колебаний с частотой, равной удвоенной скорости вращения вала. Последняя имеет тем большую выраженность, чем больше упругая податливость опор. [c.408]

Тогда вал с k-м зубчатым колесом можно рассматривать как систему на упругих опорах / с податливостями /, . Воспользовавшись принципом Даламбера и обобщенным законом Гука, уравнения движения центра инерции k-ro зубчатого колеса представим в виде [c.34]

Входящие в выражение приведенной податливости 2 величины ek (й = 1, 2) представляют собой податливости упорных подшипников k-TO зубчатого колеса в направлении оси вращения. Податливости определяются методом, аналогичным рассмотренному выше, применительно к редуктору с прямозубыми колесами. Податливости 6ki представляют собой статические коэффициенты влияния 1 ,, вычисляемые при рассмотрении вала с k-u зубчатым колесом, как балочной системы на упругих опорах, нагруженной в k-ы сечении единичным изгибающим моментом относительно оси Z. Значения для конкретной схемы расположения вала зубчатого колеса на опорах определяются известными методами [15]. [c.38]

Во многих случаях на практике опоры вала (стойки, а иногда и подшипники) обладают достаточно большой податливостью, сравнимой с податливостью (гибкостью) самого вала. В некоторых случаях податливость вала такова, что его вместе с прикрепленными к нему деталями можно рассматривать как абсолютно твердое тело. Это один из крайних случаев — вращающееся абсолютно твердое тело на эластичной подвеске. К такого рода системам приходят обычно при рассмотрении задачи об уравновешивании ротора на балансировочных машинах. При этом центр массы может занимать произвольное положение по отношению к центру упругого сопротивления системы подвески, т. е. по отношению к центру упругой подвески . Здесь же рассмотрим симметричный случай, т. е. такой, когда опоры по своим упругим свойствам одинаковы и центр массы расположен симметрично между опорами. Однако сделаем предположение, что упругие свойства опоры не одинаковы в двух направлениях, взятых в плоскости, перпендикулярной к оси вала, а кроме того, учтем гироскопическое действие массы при косых колебаниях , т. е. при колебаниях, сопровождающихся поворотами диска. [c.130]

Вертикальные роторы многих машин при изгибных колебаниях, помимо инерционных сил и моментов, связанных с упругими деформациями валов, подвержены действию сил, параллельных оси ротора (например, сил тяжести), а также сил инерции и моментов, обусловленных движением ротора как гиромаятника, Эти дополнительные силовые факторы особенно могут сказываться, когда ротор имеет податливые опоры, длинные консольные части со значительными сосредоточенными массами па конце, большие зазоры в подшипниках. При определенных условиях они могут оказать существенное влияние на собственные и вынужденные колебания вертикальных роторов. Поэтому независимо от принятого метода уравновешивания гибких роторов такого типа приходится считаться с появлением иных собственных частот, критических скоростей, форм упругих линий ц т. и. [c.170]

В сечениях, где находятся податливые опоры, на вал действуют комплексные реакции упругих связей [c.214]

Особенности опор гребных валов. Гребной вал судового вало-провода лежит обычно на двух дейдвудных опорах, существенно отличающихся по конструктивному исполнению и характеристикам от описанных выше подшипников промежуточного вала. Эти опоры характеризуются сравнительно высокой податливостью набивки (в качестве материала набивки применяются обычно бакаут, модуль упругости которого примерно в 100 раз меньше, чем у металла, или еще более податливая резина), а также большим радиальным зазором (1,5—2 мм и более). [c.234]

С теоретической точки зрения, решение задачи без учета упругости опорного контура привело к тому, что А. М. Валь при решении дифференциального уравнения упругой линии полукольца получил, как это уже отмечалось выше, несоответствие между числом произвольных постоянных и числом граничных условий, в связи с чем ему пришлось искусственно ввести в расчет еще одну неизвестную, а именно сосредоточенную силу на разъеме. При учете податливости опоры это несоответствие устраняется. Как показывают опыты, в действительности сосредоточенные силы на разъеме не существуют [63, 166]. [c.333]

На собственную частоту колебаний сопряженных колес определенное влияние оказывает также податливость обода и тела колес, упругость валов и масляного слоя, податливость опор. Поэтому расчет при использовании формулы (93) дает лишь ориентировочное значение частоты, которое может быть уточнено экспериментально. [c.205]

Место установки муфты непосредственно влияет на ее габариты на быстроходных валах меньше крутящий момент, поэтому габаритные размеры муфты будут меньше, меньше ее масса и момент инерции, упрощается управление муфтой (например, сцепной). Если соединение привода и исполнительного механизма выполнено не на общей раме, от муфты требуются в первую очередь сравнительно высокие компенсирующие свойства без повышенных требований к малому моменту инерции. Важным показателем муфт является их компенсирующая способность, зависящая от величины возможного взаимного перемещения сопряженных деталей (см. рнс. 15.1) или от величины допускаемых упругих деформаций специальных податливых элементов ([А] — допускаемое осевое смещение [е] — допускаемое радиальное смещение [а] — допускаемый угол перекоса). Предохранительные муфты устанавливают на тихоходных валах, чем достигается надежность защиты деталей привода от перегрузки и повышение точности срабатывания муфты, пропорциональной величине крутящего момента. Муфты располагают у опор и тщательно балансируют. При монтаже добиваются соосности соединяемых валов. Комбинированные муфты, выполняющие упруго-компенсирующие и предохранительные функции (и другие) объединяют качества двух и более простых муфт. Специальные муфты часто конструируются с использованием стандартных элементов (пальцев, втулок, упругих оболочек, штифтов и др.). Проверочный расчет наиболее важных деталей муфты, определяющих ее работоспособность, производится только в ответственных случаях при необходимости изменения их размеров или же применения других материалов. При подборе стандартных муфт [c.374]

Для смягчения передачи на привод ударных нагрузок от ротора обычно применяют подвеску редуктора на ось с демпфирующей опорой на стреле (рис. 84). Упругий элемент состоит обычно из тарельчатых пружин. Введение пружинной подвески редуктора равносильно уменьшению жесткости валов подвеска уменьшает усилия в приводе и увеличивает период его колебаний. Так, при жесткости валов привода 28-10 кГ-м введение подвески с жесткостью 1,5-10 кГ-м уменьшает нагрузку в передаче в 1,85 раза, а усилие на ковшах — в 1,17 раза. При этом нагрузки на стрелу, канатную подвеску и опорную конструкцию могут как увеличиваться, так и уменьшаться, в зависимости от параметров конструкции и жесткости препятствий. Увеличение податливости канатной подвески незначительно снижает нагрузки на конструкцию. Для устранения ненужных колебаний упругий элемент подвески редуктора привода должен иметь предварительный натяг на величину максимальных усилий при копании. [c.98]

Влияние упругих опор находит отражение в величинах коэффициентов податливости входящих в частотные уравнения (7.31) для однодискового ротора, и коэффициентов a g, ,s. V/s. входящих в уравнения (7.34) для многодискового ротора. Эти коэффициенты представляют собой сумму податливостей вала ротора на жестких опорах и податливости идеально жесткого ротора в месте посадки диска, возникающей из-за деформации опор [c.357]

Упругая податливость опор вызывает снижение собственных частот. Эффект снижения зависит от соотношения жесткости вала и опор. Для вала постоянного сечения, смонтированного на равножестких опорах, снижение первой и второй частот изгибных колебаний может быть оценено по графику рис. 4.2, где через С0(, , со,-обозначены соответственно частоты вала на абсолютно жестких и податливых опорах. [c.70]

Динамическая модель колебательной системы высокоскоростной ультрацентрифуги представлена на рис. 1. Гибкий вал привода ультрацентрифуги нижним своим концом закреплен в роторе электродвигателя, который вращается в жестких подшипниках скольжения корпуса (статора) и не может перемещаться относительно него в поперечном направлении. Кроме того, между валом и корпусом находятся две упругие связи (первая ступень подвески), одна из которых, нижняя (податливая опора) /кесткостью с. неизменно соединяет вал с корпусом, а вторая, верхняя жесткостью Сд (ограничитель амплитуды) включается в работу только при превышении амплитуды колебаний сверх установленной величины. На верхнем конце гибкий вал несет тяжелый массивный ротор, причем точка закрепления ротора на валу не совпадает с его центром масс. В свою очередь, корпус электродвигателя установлен на гибком стержне, образующем вторую ступень подвески. Этот стержень, жесткий относительно продольных перемещений, имеет сравнительно небольшую жесткость на изгиб, равную или соизмеримую с жесткостью вала, и допускает значительные перемещения корпуса в поперечном направлении. [c.44]

Ввиду этого для получения достоверных значений критических угловых скоростей валов турбин, опирающихся на упругие опоры, динамические податливости опор находят экспериментально. Для этого на заводских стендах или на электростанциях в турбинах во время монтажа устанавливают механические вибраторы с регулируемой частотой вращения. Во время испытаний в опорах на месте штатных вкладышей монтируют специальные фальш-вкладыши. Измеряя угловую скорость вибратора, т. е. частоту возмущающей силы, измеряют амплитуды колебаний опоры. Амплитуда силы, развиваемой вибратором, известна, и для каждого значения угловой скорости может быть найдена динамическая податливость опоры, т. е. отношение амплитуды колебаний опоры к амплитуде возмущающей силы. Центробежная сила, создаваемая вибратором, может меняться в пределах 5—20% от статической нагрузки. Амплитуду и фазу колебаний определяют по показаниям приборов или записывают на шлейфном осциллографе. [c.301]

Под действием давления газов в цилиндрах двигателя и сил инерции поступательно и враща-тельно движущихся масс кривошипно-шатунного механизма, гидродинамических сил в смазочных слоях подшипников, коленчатый вал, опирающийся на податливые опоры, упруго деформируется, вызывая сложные движения шеек вала и линейные и угловые перемещения опор и связанных с ним частей блока цилиндров, которые в свою очередь приводят к изменению гидродинамических процессов в смазочных слоях и к дополнительным деформациям коленчатого вала и опор. Очевидны прямые и обратные связи трибомеханического характера. [c.462]

Величина представляет собой приведенную к центру инерции k-TO зубчатого колеса податливость его упругой системы вал — подшипниковые опоры. Если известно заранее направление радиальной силы, действующей на k-e. зубчатое колесо, то его подшипниковые опоры могут быть представлены в виде упругой опоры с одним главным направлением жесткости, совпадающим с направлением действия силы. Именно по такой схеме представлялись опоры одноступенчатого редуктора с дилиндрическими прямозубыми колесами. [c.34]

На рис. 11.43 представлен упругий карданный вал, выпускаемый фирмой Лер (ФРГ). Шарнирные муфты 7, расположенные на концах промежуточного вала переменной длины, имеют игольчатые опоры. Наружная гильза I, имеющая на одном конце вилку шарнира, упруго соединяется G внутренней гильзой 3 через слой привул-канизированной резины 2. Гильза 3 шлицами подвижно соединяется о валом 4, имеющим на конце вилку шарнира. Благодаря центрирующему кольцу 5, соединенному с гильзой 1 винтами, шипу 9, запрессованному в гильзу 3, и опорам скольжения с самосвязывающи-мися вкладышами 6 и 8, достигается значительная изгибная жесткость карданного вала, что способствует повышению предельной угловой скорости. Допустимый угол перекоса валов одной муфтой 15°. Благодаря слою резины, работающей на сдвиг и сжатие, карданный вал обладает значительной крутильной податливостью и допускает относительный поворот концов вала до 15°. Коническая форма гильз 1 и 3 позволяет получить значительную рабочую длину карданного вала при достаточной его изгибной жесткости. В табл. 11.14 приведены основные размеры и параметры карданного вала. [c.49]

Втулочно-пальцевая муфта типа МУВП (рис. 13.6) получила широкое распространение, например, в приводах от электродвигателя. Муфта состоит из Двух фланцевых полумуфт 1 к4, пальцев 2 с коническим хвостовиком и резьбой. Пальцы вставляют в конические отверстия одной из полумуфт и затягивают гайками, что обеспечивает жесткое соединение этих деталей. Момент вращения на вторую полу-муфту передается от пальцев через резиновые гофрированные втулки 5 Преимуществом этих муфт являются простота конструкции и возможность замены упругих элементов, малые габаритные размеры и масса, но они мало податливы и распределение напряжений в упругих элементах отличается большой неравномерностью. Муфты МУВП допускают смещение валов Аг = 0,2...0,5 мм А/ = 1...5 мм и Да 1 (см. рис. 13.1). Следует заметить, что с ростом Дг и Да увеличиваются изнашивание упругих элементов и неравномерность распределения нагрузки среди пальцев муфты. Поперечная сила, вызванная этой неравномерностью, достигает 25 % от 2М/0 (см. рис. 13.6), что необходимо учитывать при расчете валов и опор. [c.329]

При податливых валах натяжение ремня под действием центробежных сил тоже снижается. При этом упругие деформации валов 1о, =2ооР/С1 и =2ао /С2 (где 1 и Сг—жесткости ведущего и ведомого валов и их опор), полученные во время начального натяжения ремня, уменьшаются и увеличивают межцентровое расстояние. Это несколько компенсирует действие центробежных сил на снижение тяговой способности ремня. [c.15]

ЭТО, кроме эластичных опор главной передачи и двигателя требуется наличие податливых соединений на обоих концах карданного вала. Для этой цели подходят упругие дисковые муфты и муфты Гуибо (Guibo). В упругих дисковых муфтах, изготовляемых фирмой Юрид ( Jurid ), передача крутящего момента осуществляется высокопрочными искусственными нитями, заложенными в резину и связывающими крепежные втулки (рис. 3.1.25 и 3.1.26). [c.112]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...