Возмущающие силы и динамические нагрузки

ВОЗМУЩАЮЩИЕ СИЛЫ И ДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ [c.60]

Важное свойство регуляторов — это их статическая устойчивость, проявляющаяся в стремлении регулятора вернуть систему в состояние равновесия, из которого она выведена возмущающими силами, и динамическая неустойчивость, проявляющаяся в изменении угловой скорости регулируемого вала со временем при изменении нагрузки на машину. Свойства регуляторов и оценка устойчивости их работы исследуются методами теории автоматического регулирования. [c.351]

Параметрический резонанс. Появление поперечных колебаний стержня при действии на него продольной сжимающей периодически изменяющейся нагрузки называется параметрическим резонансом. Такое состояние возникает при определенных соотношениях частот собственных поперечных колебаний и частоты продольной возмущающей силы и представляет собой динамическую потерю устойчивости прямолинейной формы. Для решения этой задачи обратимся к уравнению (15.16), в котором положим jVi = —Fq — Fi os 0/ [c.349]

Даже в очень хорошо уравновешенных турбоагрегатах остаётся некоторая доля механической и магнитной неуравновешенности, отчего турбоагрегат оказывает не только статическое, но и динамическое воздействие на фундамент. Определить величину неуравновешенных сил инерции вращающихся частей турбоагрегата не представляется возможным. Поэтому динамическое воздействие турбоагрегата учитывается косвенным путём, а именно при расчёте напряжений в элементах фундамента вводят. эквивалентные нагрузки . Величины этих нагрузок довольно значительны. Ленинградский институт сооружений [7] рекомендует принимать вертикальную составляющую эквивалентных нагрузок равной 50 ,. а горизонтальной — 2G (0 , — вес машины). Более правильно выбирать эквивалентные нагрузки в зависимости от веса вращающихся частей машины [10], так как только они являются источником возмущающих нагрузок. Вертикальную составляющую эквивалентных нагрузок,, направленную вниз, рекомендуется принимать равной 10—15-кратному, а горизонтальную составляющую — 5-кратному весу вращающихся частей турбоагрегата. Вертикальные эквивалентные нагрузки приложены в местах расположения подшипников, а горизонтальные—на уровне осей поперечных балок фундамента нагрузки предполагаются сосредоточенными по середине ригеля. [c.542]

Крутящие нагрузки, действуюш,ие на коленчатый вал, состоят из суммарных (набегающих) моментов от периодических усилий, приложенных к шатунным шейкам, и динамических эффектов, связанных с крутильными колебаниями, возникающими в системе коленчатого вала совместно с вращающимися частями присоединенных агрегатов или валопроводом установки. Для уточненного определения величин действительных крутящих моментов в сечениях коленчатого вала должен выполняться расчет, вынужденных колебаний эквивалентной динамической системы с учетом ее демпфирующих свойств и особенностей возмущающих сил. Для определения величин переменных крутящих моментов упрощенно предполагалось, что моменты от периодических усилий и динамические моменты от резонирующих гармоник могут непосредственно суммироваться. В рассматриваемом случае коленчатый вал имеет настроенный маятниковый антивибратор крутильных колебаний, при котором на режиме полной мощности динамический момент Мац" 108 000 кгс см, амплитуда набегающих моментов на этом режиме для третьей шатунной шейки 365 ООО кгс см. Расчетное амплитудное значение момента для наиболее напряженной по кручению третьей шат)Шной шейки Мак = Л + М д = 365 000+, [c.344]

Внешние периодические силы могут вызвать в тягах управления вынужденные колебания. Формы (тона) колебаний шарнирной закрепленной тяги проводки управления бывают гармоническими, затухающими и возрастающими. При совпадении частот вынужденных и собственных колебаний возникает резонанс, который может вызвать обрыв тяг. Вынужденные колебания, таким образом, определяют динамическую прочность тяги. Для устранения вибрации необходимо собственную частоту колебаний тяг подбирать возможно дальше от частот возмущающих сил. Собственная частота колебаний тяги с шарнирно опертыми концами при осевой нагрузке определяется по формуле [c.172]

Таким образом, при правильном выборе у [условие (2-13)] нагрузка опорного основания динамическими возмущающими силами существенно уменьшается. Поэтому правильно изолированную машину можно монтировать без фундамента на одних амортизаторах, устанавливаемых на любом жестком основании (чердачном или этажном перекрытии, степных кронштейнах и т. д. и т. п.), если оно обладает достаточной грузоподъемностью для выдерживания веса машины. [c.23]

Вибрационные конвейеры разделяют на свободно-подвешенные на упругих подвесках (амортизаторах) или опертые на стойки-рессоры, а также на уравновешенные и неуравновешенные. Уравновешенные конвейеры выполняют с несколькими массами, чаще с двумя. Эти конвейеры характеризуются тем, что динамические нагрузки у них замыкаются внутри самой системы и не передаются на фундамент. Упругие элементы могут иметь различную настройку. У конвейеров резонансного типа частота р возмущающей силы равна или близка к частоте р собственных колебаний упругой системы. Благодаря этому установившийся режим характеризуется малым потреблением энергии. Недостатки, возникающие при работе в резонансных условиях, заключаются в повышении энергоемкости конвейеров при отклонениях фактической нагрузки от расчетной и при пуске конвейера. [c.241]

Наиболее благоприятные условия создаются, если собственная частота колебаний благодаря большой массе фундамента и податливым опорам оказывается значительно меньше частоты возмущающей силы (так называемый виброизоляционный режим. колебаний), так как динамические нагрузки, передаваемые на основание, становятся в этом случае весьма малыми. (Сказанное имеет место также и при ударных нагрузках.) [c.11]

Когда это конструктивно целесообразно, можно упруго связать с фундаментом две массы и тг (например, на рис. Х.2), причем каждое из этих тел должно иметь собственную частоту при неподвижном фундаменте, равную частоте возмущающей силы. Для того чтобы получить величину силы инерции каждого виброгасителя, необходимо разложить возмущающую силу по направлению движения присоединяемых масс. Например, в системе, представленной на рис. Х.2, /з возмущающей силы уравновешивается левым гасителем и 7з — правым. С помощью двух параллельно движущихся динамических гасителей можно уравновесить также и моментную возмущающую нагрузку. Обеспечив для каждой из присоединяемых масс возможность упругого перемещения относительно фундамента в вертикальном и горизонтальном направлениях, как показано на рис. Х.З, мы получим возможность уравновесить нагрузку, изменяющуюся по гармоническому закону и приложенную по любому направлению в плоскости чертежа. Частоты собственных колебаний присоединяемых масс (как вертикальных, так и горизонтальных) должны быть равны частоте возмущающей силы. Такая система динамических гасителей колебаний передает при колебаниях на фун- [c.367]

Часто в.еличина возмущающей нагрузки не может быть определена из кинематической схемы машины (например, центробежная сила турбины, которая в большинстве случаев проявляется и увеличивается лишь в процессе длительной эксплуатации). В этих случаях элементы гасителя должны рассчитываться на величину возмущающей силы, принятую по условиям прочности. Если в процессе эксплуатации динамические нагрузки превысят значения, принятые при расчете гасителей, то машина должна подвергнуться балансировке или другим мероприятиям для уменьшения неуравновешенных инерционных сил, передаваемых на фундамент. Так как инерционная сила колеблющейся массы гасителя равна действующей с заданной частотой возмущающей силе, последняя может быть просто определена по амплитуде перемещений массы виброгасителя. [c.370]

Импульсные воздействия, рассмотренные в пп. 1.12 и 1.13, вызывали колебательные движения упругих систем максимальные значения возникающих при этом перемещений могли быть или меньшими, или равными, или большими, чем соответствующие перемещения при статическом нагружении. В общем случае максимальное значение динамического перемещения зависит от характеристик системы и от природы нагрузки. Для системы с одной степенью свободы без демпфирования период (или частота) собственных колебаний является характеристикой, которая определяет характер поведения системы при действии заданной возмущающей силы. Кроме того, форма и длительность импульса возмущающей силы сами по себе оказывают важное влияние на характеристики системы. Графики зависимости максимальных значений перемещений от некоторых параметров системы или функции возмущающей силы называются частотной характеристикой. Такие зависимости представляют интерес для конструкторов, поскольку они позволяют предсказать отношение максимального значения динамического напряжения, возникающего в конструкции, к соответствующему статическому напряжению. Представляет интерес также и время, когда возникает максимальное значение динамического перемещения си- [c.111]

Следящий гидропривод кроме управляющих (задающих) воздействий может подвергаться возмущающим воздействия] , которые возникают из-за изменения во времени нагрузки на шток гидроцилиндра. Вследствие сжимаемости жидкости, упругости опоры гидроцилиндра, утечек и перетечек жидкости при таких воздействиях происходят перемещения штока гидроцилиндра. Соотношения, определяющие эти перемещения в зависимости от приложенной к штоку переменной во времени внешней силы, характеризуют динамическую жесткость гидропривода. [c.318]

Здесь и в дальнейшем под моментом нагрузки Mq понимается момент, равный сумме динамического момента М . обусловленного инерционностью механической передачи (без учета момента инерции ротора ИД) и объекта регулирования, внутренних моментов сопротивления Л1е (моменты от сил трения, шарнирный момент) и внешних возмущающих моментов Мв (ветровой момент, момент неуравновешенности и др.), т. е. имеем [c.9]

Из этого примера следует, что в подобных сооружениях (с нагрузкой в виде динамического момента, действующего в вертикальной плоскости) необходимо применять только жесткие сваи с возможно меньшими неупругими осадками, а динамический момент должен быть по возможности уменьшен соответствующими конструктивными мероприятиями. Так, например, в решении по рис. Х1.23 справа внизу, когда равнодействующая сил отпора свайного основания Н лежит на линии действия горизонтальной возмущающей силы К, динамический момент в вертикальной плоскости равен нулю. Этот идеальный случай едва может быть достигнут уже потому, что положение равнодействующей зависит от принятого в расчете уровня защемления, который может быть определен лишь приближенно (лучшб с помощью динамического испытания свай). Следует стремиться к возможно более высокому расположению равнодействующей сил отпора, чтобы момент в вертикальной плоскости был незначительным и в крайних рядах свай, даже в наихудшем случае, не возникало растяжения. Кроме того, необходимо рабочую продольную арматуру свай надежно заделывать в бётон фундамента. [c.407]

С увеличением номера гармоники круглограммы беговой дорожки шарикоподшипника амплитуда возмуш,аюш,их сил возрастает тем больше, чем больше отношение номера гармоники к числу, кратному числу шариков в подшипнике при этом увеличивается вибрация и шум, вызванные динамическими (вибрационными) нагрузками. С изменением формы неровностей на одном из колец изменяется спектральный состав возмущающих сил и, следовательно, виброакустических характеристик. [c.187]

Таким образом, при каждом цикле колебаний амплитуда увеличивается на 2Qllk, в результате чего суммарное перемещение системы стремится к бесконечности. На рис. 1.45, в показана кривая, демонстрирующая это нарастание перемещения после нескольких первых циклов колебаний. Из сказанного можно сделать вывод, что в любой период функции возмущающей силы при совпадении частот возмущающей силы и системы будут возникать большие амплитуды вынужденных колебаний, если эта сила совершает при каждом цикле положительную работу. Таким образом, использование интеграла Дюамеля для определения перемещения системы во времени при действии обобщенной периодической возмущающей силы представляет собой метод, отличный от приведенного в п. 1.11, где динамические нагрузки были представлены в виде рядов Фурье. [c.98]

И —допускаемый коэффициент запаса Пи — коэффициент запаса устойчивости Р—сосредоточенная сила Якр — критическая сила Pi—обобщенные силы Рф—фиктивная обобщенная сила Рд— динамическая сила Рц — возмущающая сила Ро—амплитуда возмущающей силы р — интенсивность распределенной нагрузки по площади давление полное (результирующее) напряжение Ро—октаэдрическое результирующее напряжение контактное давление между составными цилиндрическими трубами Ртах Pmin< Рт — максимальное, минимальное и среднее напряжение цикла Ра — амплитуда цикла Ршах> Р т> Ра — наибольшее, среднее напряженней амплитуда цикла при работе на пределе выносливости р, — п редел вы носли востн [c.6]

В случае установившегося колебательного движения упругой машины скорости и перемещения ее элементов могут быть не одинаковы по фазе, а при совпадении или близости частот возмушаю-щих нагрузок и частот собственных колебаний могут получать перемещения большие, чем это вызывается внешними статическими нагрузками. Задание спектра собственных частот, отличных от частот возмущающих сил, при конструировании машины, а также применение различного вида гасителей колебаний составляют, по существу, задачи динамического синтеза машины для установившегося колебательного движения. [c.128]

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]

В качестве примера рассмотрим динамический поглотитель колебаний. На рис. 20.17, а приведена схема машины, установленной на упругой опоре. Если частота ш возмущающей силы Н sin шЛ создаваемой движущимися внутри машины неуравновешенными массами, близка к собственной частоте Y ijm-i машины, то система будет работать в зоне резонанса и на фундамент будет передаваться чрезмерно большая нагрузка. [c.505]

Направляющие лопатки турбин испытывают значительные статические (изгибные) и вибрационные нагрузки от обтекающего их газового потока, а в некоторых случаях также усилия от связанных с ними статорных деталей. Из-за неравномерности температур газов по высоте и окружности проточной части турбин температуры отдельных лопаток или отдельных сечений лопаток могут быть на 50—100° С выше средней. Неравномерность температур вращающихся рабочих лопаток меньше, однако они испытывают значительно большие механические нагрузки от действия центробежных сил. Поломки лопаток часто связаны с действием динамических (вйJбpa-ционных, усталостных) напряжений. Выяснить с необходимой полнотой источники возмущающих усилий, их частоты и формы трудно, [c.164]

При ударных нагрузках целесообразно введение в систему небольшого демпфирования, с тем чтобы уменьшить амплитуды колебаний тела, воспринимающего удар, и ускорить затухание колебаний. При этом силы, передающиеся основанию, и сотрясения окружающих сооружений могут быть даже меньше, чем для системы без затухания. При нагружении периодическими силами демпфирование не ухудшает работу фундаментов, колеблющихся в дорезонансном режиме, который имеет место при низкой частоте возмущающей силы. Для виброизолированных систем, применяемых при средних и высоких числах оборотов машины, сильное демпфирование вводить не следует, так как оно частично снижает эффект виброизоляции. Некоторым затуханием система все же должна обладать, чтобы избежать сильного увеличения амплитуд колебаний в момент прохождения через резонанс при пуске и остановке машины [см. раздел П.З, уравнения (113) — (116)]. Заманчивым является также метод уменьшения колебаний фундамента посредством упругого присоединения к нему соответствующим образом подобранной дополнительной массы, так называемого динамического гасителя колебаний . Идея это- [c.366]

К возмущающим силам относятся силы в контакте шарика с кольцами подшипника, ударные силы, силы, вызванные динамической и статической неуравновешенностью ротора, внешние механические нагрузки и силы, обусловленные электромагнитными системами ЭМММ. [c.30]

Программа АУАСЗА предназначена для определения приближенных значений динамических перемещений демпфированной системы с пружиной, имеющей возрастающую жесткость и зависимость нагрузки от перемещения в виде кубической функции (см. пример 3 из п. 2.6). Предполагается, что в системе имеется вязкое демпфирование и на нее действует возмущающая сила в виде ступенчатой функции Сх. Данные в конце программы относятся к примеру 3, результаты расчетов сведены в табл. 2.3. Для систем, чьи зависимости нагрузки от перемещения имеют нелинейности, типа рассматривавшихся в задачах к п. 2.2, можно составить программы, озаглавив их АУАСЗВ и т. д. [c.456]

Особенностью измерения на конвейерных весах является возможность произвольного изменения линейной плотности материала нагрузки. При этом выходной сигнал - масса материала, прошедшего через весы, как интеграл от линейной плотности материала в зависимости от характера возмущений будет иметь динамические характеристики, зависящие от конструкщш весовой системы. Для достижения необходимой точности взвешивания необходимо, чтобы частота собственных колебаний весовой системы была на порядок больше частоты возмущающей силы на ленте. Вместе с тем преобразователь силы не должен обладать и излишней жесткостью и не быть чувствительным к биениям роликоопор и вибрациям рамы конвейера. Оптимальный ход преобразователя силы обычно находится в пределах 0,3—1 мм. Существенное влияние на метрологические характеристики конвейерных весов оказывает расстояние между роликоопорами на участке влияния. При уменьшении этого расстояния увеличивается влияние жесткости и натяжения ленты. [c.254]

Из (8-1) следует, что полный момент нагрузки Мн.п на выходном валу СП можно представить в виде суммы динамического момента Мднн, возникающего только в переходных режимах движения, момента сопротивления внешних сил Мс и возмущающего момента Мв, действующих как в переходных, так и в установивщихся режимах, т. е. [c.431]

Групповая скорость соответствует скорости распространения вершины импульса. Часть энергии распространяется со скоростью, превышающей групповую, и возможно частичное наложение сигналов, переносимых различными волнами. Поэтому особое значение приобретает рассмотрение нестационарных процессов, обусловленных импульсным возбуждением звукопровода. Соответствующая задача может быть решена применением к уравнениям движения, а также начальным и граничным условиям двойных интегральных преоб -разований - синус-косинусного преобразования Фурье для пространственных координат и преобразования Лапласа по времени. Решения в замкнутом виде получены лишь для простейших случаев, имеющих ограниченное практическое значение. Однако можно предположить, что на значительном расстоянии от места возбуждения для не слишком высоких частот характер возмущения практически не зависит от распределения возмущающей нагрузки по возбуждаемому сечению стержня. Показано, что если изменение возбуждающей функцииДО происходит за время, которое велико по сравнению с наибольшим периодом собственных колебаний тела, эффекты, обусловленные пространственным распределением приложенной силы, затухают на расстояниях, сравнимых с размерами тела, определяющими наименьшую частоту собственных колебаний (динамический принцип Сен-Венана). [c.122]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...