Частота собственных колебаний систем вал — винт

Фиг. oG. Определение частоты собственны. колебаний системы вал — винт по кривым динамической жесткости вала (сплошная) и винта (пунктир).

При Pq = Lo = о мы имеем собственные колебания тела. Так как система имеет шесть степеней свободы, то всего существует шесть собственных частот каждой из которой отвечает собственный винт sin t, где Фо — амплитудный винт с координатами [c.255]

При решении задачи расчета критических скоростей установки этот корень соответствует наиболее важному и опасному явлению прямой прецессии, когда направление вращения изогнутой оси вала совпадает с направлением его собственного вращения. Обратная прецессия, соответствующая первому корню уравнения, в реальных установках, как правило, не наблюдается и во всяком случае не достигает такого опасного развития. При расчете колебаний, вызываемых гидродинамическими усилиями на гребном винте, эта частота также играет определяющую роль, поскольку соответствует максимальному развитию колебаний в плоскости действия возбуждения — в вертикальной плоскости, где система жестче и податливости меньше. [c.241]

Другим методом оценки динамической устойчивости несущего винта может быть непосредственное численное интегрирование уравнений движения. Такой подход необходим также при учете нелинейных эффектов, например срыва или сжимаемости. Оценка устойчивости периодических систем по переходным процессам не является тем не менее элементарной задачей. Может быть использован и метод замороженных коэффициентов , в котором находят собственные значения для стационарной системы, построенной с использованием коэффициентов, найденных на данном азимуте. При этом проверяются несколько критических значений азимута, таких, как г з = 90 и 270°. Этот метод основан на предположении о том, что изменение аэродинамических коэффициентов при полете вперед (происходящее почти с частотой вращения винта, по крайней мере для малых р.) происходит намного медленнее, чем колебания лопасти при флаттере (имеющие частоту несколько ниже (Од). Метод замороженных коэффициентов следует применять с осторожностью, так как указанное предположение часто не оправдано. [c.594]

Для систем со значительным числом степеней свободы, в особенности если система, частоты собственных колебаний которой требуется определить, состоит из двух сопрягаемых вместе разнородных частей (например, вала авиационного двигателя н винта), причём только одна из частей варьируется (например, винт), целесообразно воспользоваться методом пересечения характеристик, согласно которому строится кривая значений динамической жёсткости 0[ = /(ю) одной части системы (например, вала двигателя) я на том же графике, но с обратными знаками наносятся кривые динамической асёсткости другой части системы (винта ОцУ Точки пересечения этих крнвых соответствуют значению суммарной динамической жёсткости [c.264]

На фиг. 9, е приведена схема кинематической системы механотронного генератора синусоидальных колебаний, допускающего регулирование частоты этих колебаний за счет изменения собственной частоты колебаний подвижной системы механотрона в результате изменения натяга петли Я, на которой подвешен постоянный магнитик Л4 с подвижным электродом Э механотрона. Изменение натяга подвеса осуществляется извне в результате вращения винта В, прогибающего своим нажимом эластичную мембрану Э, осуществляющую натяг петли П. [c.137]

Способ использования различных собственных частот в невращающейся системе координат полезен и при рассмотрении движения лопасти относительно ГШ и ВШ. Для карданного несущего вИнта можно принять v = 1 для степеней свободы 3i и Pis взмаха жесткой лопасти и соответствующие частоты и формы колебаний для угла конусности и других степеней свободы. Аналогично можно использовать угол отставания Со Для учета возмущений частоты вращения несущего винта, полагая собственную частоту качания равной нулю. [c.389]

Традиционно под термином флаттер понимают аэроупру-гую неустойчивость, возникающую при совместных изгибно-крутильных колебаниях крыла. Применительно к вертолету флаттер относится к совместным маховому движению и крутильным колебаниям лопасти несущего винта. Часто этот термин распространяют на все случаи аэроупрУгой неустойчивости несущего винта, но в данном разделе будут рассмотрены только маховые и крутильные колебания. Классическая постановка задачи включает две степени свободы — взмах и поворот в ОШ жесткой лопасти шарнирного винта. Поскольку в системе управления лопастью наименьшую жесткость при кручении имеет проводка управления, указанная модель лопасти хорошо представляет ее динамику. Будем учитывать только основной тон махового движения с собственной частотой vp. Подробный анализ флаттера бесшарнирного винта обычно требует дополнительного учета движения лопасти в плоскости вращения. Вращение вызывает ряд явлений, которые делают флаттер лопасти сильно отличающимся от флаттера крыла. Центробежные силы связывают движение взмаха и кручение, если центр масс сечения не совпадает с осью ОШ. Повторное влияние вихревой системы винта на аэродинамические силы лопасти и их периодичность при полете вперед также имеет важное значение. [c.585]

НОЙ. Если используются средние значения коэффициентов во вращающейся системе координат, то скорость полета вперед сказывается только в увеличении Mq и те на величину порядка Таким образом, для правильного описания динамических характеристик махового движения необходимо усреднение коэффициентов в невращающейся системе координат. Аппроксимация с постоянными коэффициентами лучше всего описывает низкочастотные колебания несущих винтов с большим числом лопастей (разд. 12.1.1.2). Поскольку собственная частота установочных колебаний относительно высока, можно ожидать, что для изгибно-крутильного флаттера точное решение уравнений с периодическими коэффициентами будет требоваться чаще, чем для рассмотрения только махового движения. [c.594]

Характерной особенностью системы двигатель — трансмиссия—винт является необходимость устранения резонансов ее крутильных колебаний. С этой целью проводятся расчеты собственных частот крутильных колебаний и экспериментальная их проверка на опытном вертолете перед началом полетов. Практика показывает, что нельзя оставлять без внимания различные ответвления системы — приводы агрегатов (насосов, генераторов и т. п.). По результатам расчетов и испытаний принимают решения по изменению параметров системы (в основном крутильных жесткостей валов) и установке гасителей колебаний (аналогичных рассмотренным в гл. 6 и др.). Также анализируют изгибные колебания валов, входящих в трансмиссию. Обяза- [c.198]

Собственные значения s — sr in соответствуют связан ному движению и p s, представляющему собой затухающие колебания с частотой Im(s) = Im(sR) п. Степень затухания Re(s)=Re(sR) такая же, как и для корней во вращающейся системе координат. Выражение р ПС — f 3 s означает, что движение Рис опережает движение на фазовый угол 90° [т. е. на одну четверть периода колебаний, равного 2л/(1т (s ) + п) ]. Таким образом, корень s = Sr + гп соответствует высокочастотному движению (частота Itti(sr) + всегда выше частоты оборотов винта). Корень s = Sr — in соответствует частоте Itti(sr) — п. Если Im(sR)>n, то равенство Р й = —г Р 5 означает, что движение р с отстает от движения p,js на 90°. Если же Irn(s/ )< и частота Im(sR)—п отрицательна, то равенство Р с = —г Р 5 означает, что движение р с опережает движение Prts на 90°. Таким образом, корень s = sr — in соответствует низкочастотному двил<ению (частота его может быть нил<е частоты оборотов винта). [c.338]

Система управления несущим винтом связывает установочные колебания различных лопастей. Каждому тону установочного движения невращающейся лопасти соответствует своя нагрузка на невращающуюся проводку управления и, следовательно, своя эффективная жесткость. Указанную связь можно учесть введением различных собственных частот для каждой степени свободы в невращающейся системе координат. Рассмотрим уравнение установочного движения т-й лопасти во вращающейся системе координат [c.388]

Земным резонансом называют динамическую неустойчивость, проистекающую из-за взаимосвязи качания лопасти с движением втулки в плоскости вращения. Эта неустойчивость характеризуется совпадением собственной частоты качания лопасти (точнее, низшей частоты качания в невращающейся системе координат) с собственной частотой колебаний упругой опоры несущего винта. Поскольку собственная частота качания зависит от частоты вращения несущего винта, такому резонансу соответствует некоторый критический диапазон оборотов несущего винта. Неустойчивость возможна, если собственная частота качания лопасти во вращающейся системе коорди-. нат VJ ниже Q, как это имеет место для шарнирных и бес-шарнирных несущих винтов с малой жесткостью в плоскости вращения. У вертолета с шарнирным несущим винтом земной резонанс возникает обычно, когда шасси касается земли (откуда и название этого явления). Иногда такая неустойчивость может появиться и в воздухе, особенно у бесшарнирного винта в этом случае ее называют воздушным резонансом. [c.612]

В табл. 15.4 приведено сравнение корней, полученных без учета и с учетом взаимосвязи для примера, рассмотренного в разд. J5.3.4.6 и 15.3.5. Взаимосвязь в этих случаях влияет в направлении стабилизации поперечных и дестабилизации.продольных колебаний, а также несколько изменяет их частоту. Действительные корни продольного и поперечного движений достаточно точно определяются без учета вза имосвязи, особенно для бесшарпирного несущего винта. Вообще говоря, уравнения движения, не учитывающие взаимосвязь, дают вполне приемлемое качественное описание динамики системы, а для большинства ее параметров и достаточно точную количественную оценку. Однако, судя по собственным векторам, вследствие взаимосвязи появляются существенные составляющие от поперечного движения в продольном и от продольного в поперечном. [c.739]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...