Мощность и работа при вынужденных колебаниях

Увеличение размеров и мощности горизонтальных агрегатов ведет к увеличению прогибов их элементов, относительному уменьшению жесткости и, как следствие, к снижению частоты их собственных колебаний. При достижении частот вынужденных колебаний это может привести к резонансу, что недопустимо. Поэтому увеличение размеров возможно осуществлять только постепенно (от агрегата к агрегату), что требует длительного времени и является трудной проблемой. Для увеличения жесткости и динамической устойчивости агрегата применяется ряд мер, из которых главными являются увеличение жесткости капсулы, статоров и их креплений, а также вала. Следует отметить, что горизонтальные капсульные агрегаты удовлетворительно работают в насосном режиме и часто используются в качестве обратимых гидромашин на низконапорных ГАЭС. [c.48]

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]

Несмотря на большую мощность питания магнитов (оба канала дают 4 кет), возникающее тяговое усилие бывает недостаточным для возбуждения вынужденных колебаний нужной амплитуды. Поэтому в основном установка работает в режиме резонанса, когда частота изменения нагрузки совпадает с одной из собственных частот испытуемого тела в данных условиях закрепления. Чтобы производить вынужденные [c.327]

Однако при некоторых условиях вынужденные колебания специально создаются для облегчения процесса резания. Как показали исследования [41 ], искусственно созданные гармонические относительные движения между изделием и инструментом в целях дробления стружки уменьшали нагрев инструмента, увеличивали его стойкость и уменьшали потребную для работы мощность. [c.414]

Еще одним примером гидродинамической системы, обладающей спектром собственных колебаний, является капля жидкости (или газовый пузырек), взвешенная в жидкости другой плотности. Спектр собственных частот такой капли был рассчитан Чандрасекаром [37]. В литературе имеются работы, посвященные колебаниям капли в поле вибраций акустической частоты (см., например [38—40]). Интересные результаты получены в работах [38, 39], где капля подвешивалась в жидкой матрице акустическим полем, состоящим из двух ультразвуковых компонент с близкими частотами. Комбинационная частота, равная разности частот двух компонент, оказывалась при этом близка к собственным частотам низших мод колебаний капли и в эксперименте [38] наблюдалось резонансное возбуждение квадрупольных колебаний капли на указанной комбинационной частоте. В теоретической работе [39] было показано, что эти колебания не являются параметрическими, поскольку порог возбуждения для них отсутствует, т. е. речь идет о резонансе вынужденных колебаний. Возбуждение колебаний пузырька в жидкости, подверженной монохроматическому акустическому полю, было исследовано теоретически в [40]. Показано, что при достижении мощностью волны некоторого критического значения радиально-симметричные колебания становятся неустойчивыми вследствие взаимодействия акустического поля с несимметричными модами собственных колебаний пузырька. В названных работах значительную роль играют эффекты сжимаемости. В настоящем параграфе исследуется поведение капли (или пузыря) в вибрационном поле неакустической частоты. Изложение следует работам [41, 42]. [c.55]

Расчет размеров пружин и определение напряжений в них, при заданных размерах, по деформациям, наблюдающимся на разных режимах, является весьма кропотливым, так как требует определения формы вынужденных колебаний всей системы на разных режимах работы двигателя. Поэтому в конструкторской практике до настоящего времени рекомендуется вести расчет по среднему крутящему моменту на режиме номинальной мощности. Имея расчетное усилие, соответствующее этому режиму, остальные размеры пружин назначают из конструктивных соотношений с таким расчетом, чтобы обеспечить картину работы пружины, представленную выше. [c.484]

Мощность и работа при вынужденных колебаниях. [c.199]

Проанализируем влияние конструктивных параметров системы подрессоривания на потери мощности. Работа сил в подвеске -то катка за период вынужденных колебаний определяется выражением [c.170]

Учитывая, что работа, определяемая по формуле (4.32), совершается за один период вынужденных колебаний корпуса гусеничной машины, получаем выражение для определения мощности, рассеиваемой в системе подрессоривания, [c.171]

Во время работы дизеля на коленчатый вал действуют усилия от газов и инерционных сил движущихся частей. Эти воздействия регулярно повторяются в определенной последовательности с частотой, пропорциональной частоте вращения коленчатого вала, что приводит к возникновению в коленчатом вале вынужденных крутильных колебаний. Для уменьшения величины напряжений от крутильных колебаний на коленчатом вале со стороны максимальных амплитуд (со стороны, противоположной отбору мощности) монтируют антивибратор маятникового типа. [c.44]

Как и в случае колебательной системы с одной или несколькими степенями свободы, вынужденные колебания в сплошной системе нарастают и поддерживаются за счет работы, совершаемой внешней силой. Резонанс наступает тогда, когда работа, совершаемая внешней силой за период, достигает максимума. Поскольку внешняя сила изменяется по гармоническому закону, то и движение конца стержня происходит по гармоническому закону. Если f = sin со/ есть внешняя сила, а а = = Vm sin (т/ + ф) — скорость движения конца стержня, то fv есть мощность, развиваемая силой /, а А = fv dt — работа, совершаемая силойза период Т. Подстав-0 [c.688]

Изменение в определенно последовательности сил, действующих в двигателе, обусловливает переменный характер крутяи],его момента на коленчатом валу. Крутящий момент, периодически меняющийся по углу поворота вала, возбуждает его колебания, которые в отличие от собственных называются вынужденными. Частота этих колебаний равна частоте изменений крутящего момента или частоте, кратной ей, и пропорциональна числу оборотов коленчатого вала. Возможны случаи, когда при некоторых числах оборотов вала частота собственных колебаний и частота одного из вынужденных колебаний вала совпадают. Такое состояние называется резонансньш, а число оборотов пала, при котором появляется резонанс, — критическим. Крутильные колебания при резонансе сопровождаются значительным увеличением напряжений в элементах коленчатого вала, они усиливают износ механизма отбора мощности и вибрацию двигателя. Работа двигателя при критическом числе оборотов может вызвать поломку коленчатого вала. [c.63]

В сплошных системах (струна, стержень и др.) Р. сохраняет те же основные черты, что и в системе с двумя степенями свободы. Однако в таких системах, в отличие от систем с одной степенью свободы, существенную роль играет точка приложения внешнего воздействия возможны случаи, когда, несмотря на совпадения частоты внешнего воздействия с одной из нормальных частот системы, Р. всё же не наступает. Пример этого —возбуждение вынужденных колебаний в струне, когда внешняя сила, совпадающая по частоте с одной из собственных частот струны, приложена в узле скоростей для данного нормального колебания, а поскольку сила, приложенная к неподвижной точке струны, не совершает работы, мощность от источника внешней силы в систему не ностунает и сколько-нибудь заметного возбуждения колебаний струны не возникает, т. е. Р. не наблюдается. [c.303]

Амплитуда колебаний движения, описываемого уравнением (29), неограниченно возрастает со временем, как это показано на рис. 41. Эго значит, что хотя в отсутствие демпфирования мы теоретически получаем бесконечную амплитуду рсзонапсных вынужденных колебаний. однако необходимо время для нарастания больших амплитуд. Таким образом, в случае машины, предназначе1пюй для работы в за--I резонансной области, не возникнет больших трудностей при прохождении через резонанс, если сделать этот переход достаточно быстрым. Однако эксперименты показывают, что если какая-либо колебательная система находятся в установившемся режиме непосредственно ниже резонанса, то становится трудным разгон машины для перехода через резонанс. Вводимая с этой целью дополнительная мощность, вместо разгона машины попросту расходуется на увеличение амплитуды колебаний. Это относится, в частности, к случаю перехода через критическую скорость вращаюш,егося вала с неуравновешенными дисками, рассмотренного в 5. [c.52]

Источник с электронно-циклотронным резонансом (E R). Этот тип источника—двухступенчатый, В первой ступени с помощью электронов, разогретых за счёт передачи энергии вынужденных СВЧ-колебаний на ларморовской электронной частоте / , тоздаётся низкозарядная плазма при давлении 10 —10 тор (подводимая мощность СВЧ<0,5 кВт,/л = 6,4—16 ГГц для разл. типов конструкций). Во второй стадии создаётся давление 10 тор, холодная плазма диффундирует а зеркальную магнитную ловушку, где за счёт электронно-циклотронного резонанса (мощность СВЧ 1—1,5 кВт) энергия электронов плазмы повышается до 1 —10 кэВ. Магн. ловушка в зоне ионизации плазмы быстрыми электронами увеличивает время их взаимодействия с ионами до 10—50 мс (ял 10 с/см ) и заметно повышает заряд ионов. Источник прекрасно воспроизводит характеристики пучка, обладает высокой надёжностью в работе и большим сроком службы. [c.196]

Когда рассматривается влияние акустической мощности на скорость массообмена прежде всего встает вопрос о пороговой для начала процесса величине, характеризующей звуковое поле, — давлении, интенсивности, объемной плотности энергии и т. п. В этом отношении в известных нам работах имеется некоторая путаница. Дело в том, что ряд авторов [70, 87, 88) рассматривает явление вынужденного выделения газа из жидкости в прямой связи с процессом кавитации, и в соответствии с этим предлагает считать порог кавитации одновременно и порогом дегазации жидкостей. В работе [89] даже приведены кривые зависимости пороговой амплитуды звукового давления Р , нри которой в дистиллированной воде наблюдалось образование маленьких газовых пузырьков. Однако, судя по описанным в той же работе химическим эффектам, сопровождавшим появление пузырьков, как и в работе [87], речь идет о кавитационном пороге. В работе [77] концентрация газа изменялась только при превышении некоторой величины акустической мощности. Однако обусловлено это разрешающей способностью методики измерения газосодержания, так как визуально выделение газовых пузырьков происходило и при значительно меньших, чем IVд, величинах акустической мощности. Поскольку в перенасыщенной жидкости выделение растворенного газа в колеблющиеся пузырьки происходит при любой амплитуде звукового давления, понятие о пороге дегазации здесь неприменимо. Если же речь идет о жидкости в недонасыщенном состоянии, то, как указывалось в гл. 2, для каждого пузырька существует критическая величина звукового давления Ра ,,, зависящего от относительной концентрации Сд/Ср, нри которой растворенный газ поступает в пузырек. Поскольку при данной частоте звука минимальным значением Ра обладают пузырьки резонансного размера, она является одновременно и порогом дегазации. Следует заметить, что с повышением частоты колебаний, как показывают расчеты, значение Ра также увеличивается (см. рис. 20, стр. 280, Со/Ср = 0,8, Д = Лр,з). [c.304]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...