Критические частоты вращения и частоты изгибных колебаний роторов

Основным источником колебаний в турбомашинах, наиболее существенно влияющим на общий уровень вибрации на их лапах, являются неуравновешенные силы инерции, возбуждающие поперечные колебания роторов. Поэтому вопросы динамики вращающихся роторов составляют основное содержание этой главы. В частности, здесь рассмотрены различные аспекты задачи о нахождении критических скоростей вращения валов (влияние упругости опор, несимметрии упругих и инерционных свойств ротора, влияние гироскопического эффекта дисков и т. п.) и дана общая постановка задачи об исследовании устойчивости их вращения и р вынужденных колебаниях роторов (влияние внутреннего и внешнего трений, условия самовозбуждения автоколебаний на масляной пленке подшипников скольжения и т. д.). Описаны также различные методы расчета собственных частот изгибных колебаний и критических скоростей валов и, в частности, современные методы, ориентированные на применение ЭВМ. [c.42]

Снижение уровня вибраций типа 1 достигается за счет балансировки (уравновешивания) роторов иа специальных балансировочных стендах. С целью уменьшения вибраций типа 2 выравнивают изгибные жесткости вала. Устранение автоколебаний вала достигается увеличением радиального зазора в подшипнике скольжения. Ограничение колебаний типов 1 и 2 обеспечивается отстройкой критических частот вращения ротора не менее чем на 10—15% рабочей частоты вращения. Это требует надежной оценки критических скоростей, поскольку рабочая частота вращения может превышать одну или несколько критических частот вращения и располагаться между двумя близлежащими. [c.520]

Конструктивные исполнения электрических машин не всегда бывают симметричными относительно средней поперечной плоскости, как, например, у турбогенераторов. В колебательную систему ротор — опоры вносит несимметрию также и различная податливость подшипников машины. В этих случаях собственные формы изгиба также становятся несимметричными, собственные частоты изгибных колебаний обеих сторон ротора не совпадают и на одном подшипнике критическая частота вращения наступает раньше, чем на другом. [c.45]

Критические частоты вращения и частоты изгибных колебаний роторов [c.60]

Критической называется скорость вращения, при которой частота вращения совпадает с частотой собственных изгибных колебаний ротора. С приближением к критической скорости возмущающие силы, изменяющиеся с частотой вращения (например, центробежные силы неуравновешенных масс), попадают в резонанс с собственной частотой ротора, и амплитуды вынужденных колебаний последнего резко возрастают. [c.267]

Это совпадение является общим и означает, что критическая скорость численно равна угловой частоте собственных колебаний, а критическая частота вращения ротора равна собственной частоте изгибных колебаний. [c.340]

Критической скоростью вращения ротора называют такую скорость, при которой возможен значительный рост уровня колебаний ротора, возбужденных его неуравновешенностью (небалансом). Это увеличение амплитуд колебаний часто связывают с резонансом частоты возмущающих сил от небаланса с собственной частотой плоских изгибных колебаний невращающегося ротора. Такое толкование не отражает однако полностью существа явления. Дело заключается в том, что обычно в теории колебаний упругих систем рассматриваются малые колебания около поло- [c.42]

Таким образом, в рассмотренном простейшем случае критическая угловая скорость вращения ротора действительно совпала с собственной частотой его плоских изгибных колебаний в одной плоскости. Этот вывод справедлив однако далеко не всегда. Уравнения типа (II.4) для малых отклонений вала от его стационарного вращения в общем случае не совпадают с уравнениями изгибных колебаний невращающегося вала, а оказываются существенно их сложнее. Более общая постановка задачи об исследовании характера возможных колебаний вращающегося ротора дана ниже. [c.46]

Критические скорости вращения ротора могут быть найдены формально как собственные частоты плоских изгибных колебаний невращающегося ротора в следующих частных случаях [c.68]

Согласно классической теории изгибных колебаний вращающийся гибкий ротор будет работать без значительных вибраций при любых скоростях вращения, за исключением критических и нримыкаюпдих к ним. Если при этом не учитываются гироскопические члены, критические скорости совпадают с частотами собственных колебаний невращающегося ротора. Здесь наблюдается полная аналогия с задачей о колебаниях обычной консервативной системы под действием внешних периодических сил. [c.196]

Колебания ротора. Ротор гидрогенератора представляет собой электромагнит с большим числом пар полюсов. Поэтому частота вращения ротора гидрогенератора обычно значительно меньше частоты вращения турбогенераторов. Масса ротора крупного гидрогенератора составляет несколько сот тонн. Вал ротора круглый, часто с вертикальной осью. Схема ротора гидрогенератора показана на рис. 3, где I — вал ротора 2 — подшипники 3 — подпятник 4 — полюса ротора 5 — обод 6 — спицы ротора. Проблема колебаний ротора для гидрогенераторов имеет меньшее значение, чем для турбогенераторов, вследствие малых частот вращения, отсутствия двоякой изгибной жесткости и вертикального расположения оси вала. Ротор гидрогенератора удерживается от поперечных смещений подшипниками скольжения. Автоколебания вала не наблюдаются, поскольку подшипники снабжаются поворачивающимися колодками. Рабочая частота вращения ротора обычно ниже наименьшей критической частоты. В гидрогенераторах возникают источники возбуждения колебаний ротора, не свойственные турбогенераторам. Таким источником, например, является вращающаяся вместе с ротором сила одностороннего магнитного притяжения ротора к статору. Эта сила может возникнуть при эксцентричном расположении наружной окружности ротора относительно оси вала или при отключении питания части полюсов ротора. Большее влияние электромагнитных сил на вибрации ротора в гидрогенераторах по сравнению с турбогенераторами объясняется как многополюСностью, [c.522]

По абсолютному значению критические частоты без учета гироскопического эф кта равны соответствующим круговым частотам собственных изгибных колебаний невращающегося ротора. Этим соотношением обычно и пользуются для опытного и теоретического определения критических частот вращения. [c.61]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...