Вывоз мусора: musor.com.ru
Главная | Контакты: Факс: 8 (495) 911-69-65 |

Колебания скоростей



В зависимости от упругих свойств среды в ней могут распространяться упругие колебания различных типов, отличающиеся направлением смещения колеблющихся частиц. В твердой среде возбуждаются продольные, поперечные, поверхностные, нормальные и другие типы упругих волн. Каждому типу волны свой-

Проектировщиков гидромашин, как правило, интересуют осредненные характеристики течений на тех или иных режимах работы; между тем ряд причин заставляет отнестись более внимательно к изучению пульсационных компонент. Во-первых, осредненные характеристики течений тесно связаны с пульсационными компонентами. Дополнительные турбулентные напряжения в уравнениях Рейнольдса для осредненных компонент представляют собой корреляции пульсационных компонент скоростей потока. Во-вторых, интенсивные пульсационные компоненты являются источником возмущений, вызывающим деформационные колебания различных элементов конструкции гидромашин. Указанные обстоятельства заставляют разрабатывать методы исследования турбулентного потока жидкости в элементах гидромашин, которые позволяют вместе с осредненными вычислить также и пульсационные характеристики потока.

Выражения (I. 98) и (I. 99) показывают, что колебания различных точек балки зависят от нелинейного граничного условия (через параметр Л2), но вместе с тем они будут иметь существенно различную зависимость от частоты.

Проектировщиков гидромашин, как правило, интересуют осредненные характеристики течений на тех или иных режимах работы; между тем ряд причин заставляет отнестись более внимательно к изучению пульсационных компонент. Во-первых, осредненные характеристики течений тесно связаны с пульсационными компонентами. Дополнительные турбулентные напряжения в уравнениях Рейнольдса для осредненных компонент представляют собой корреляции пульсационных компонент скоростей потока. Во-вторых, интенсивные пульсационные компоненты являются источником возмущений, вызывающим деформационные колебания различных элементов конструкции гидромашин. Указанные обстоятельства заставляют разрабатывать методы исследования турбулентного потока жидкости в элементах гидромашин, которые позволяют вместе с осредненными вычислить также и пульсационные характеристики потока.

4) паразитные колебания различных частей стенда, накладывающиеся на ^сновные колебания, и др.

Искажению гармонического закона движения, помимо влияния кинематической схемы, способствуют также упругие деформации звеньев и зазоры в шарнирах, погрешности уравновешивания и паразитные колебания различных частей стенда.

Многоцикловая усталость. Справедливость мнения, что турбины подвержены действию многоцикловой усталости, впервые была признана в начале 20-х гг. Многоцикловая усталость рабочих лопаток и деталей камеры сгорания неизменно сопряжена с резонансными колебаниями. Поэтому первая задача конструкторов — определение собственной частоты колебания различных деталей, в первую очередь рабочих лопаток и камеры сгорания. Вторая задача — определить возбудители колебаний, подавить их и затем рассчитать результирующие напряжения. Поскольку форма деталей камеры сгорания и рабочих лопаток сложна, расчет частоты колебаний не так-то прост. Чтобы рассчитать частоту и моду колебаний, а затем и величину локальных напряжений, приходящихся на единичный подавитель и единичный возбудитель колебаний в лопатках, применяют компьютерную программу, в основу которой положена теория сложного пучка или метод анализа конечных элементов. Помимо сведений, необходимых для расчета температуры, конструктору нужны сведения о плотности, модуле Юнга и коэффициенте Пуассона материала. В некоторых конструкциях колебания настолько серьезны, что требуется расчет специальных подавляющих устройств. В качестве таковых используют механические приспособления в виде различного вида упоров распирающих комельные части соседних лопаток, установленных на диске данной ступени. Эффективность подобных устройств оценивают посредством испытаний. В паровых турбинах возбуждение колебаний на каждом обороте ротора может быть очень значительным при впуске пара не по всей окружности турбины. В крупных па-

Транспортный газотурбинный двигатель представляет собой сложную разветвленную систему ротор — корпус — подвеска, способную совершать колебания различных видов. Максимальное облегчение конструкции привело к тому, что колебания отдельных его узлов нельзя рассматривать изолированно от всей системы, На-

Уметь рассчитать колебания различных объектов машиностроения, приборостроения, транспортной и строительной техники, правильно оценить их воздействие на изучаемые системы, экспериментально исследовать параметры колебаний и должным образом толковать результаты наблюдений — необходимые качества современного квалифицированного инженера.

1. При одной и той же вынуждающей силе в системе могут существовать периодические колебания различных амплитуд. Например, в системе, резонансная кривая которой имеет форму, покачанную на рис. 2, при со = (% существуют три периодических режима с амплитудами колебаний аъ а2 и аз- Колебания с амплитудой а2 неустойчивы и в действительности не реализуются (см. ниже). Установление в системе колебаний с амплитудой % или as зависит от начальных условий, которые обычно не мо-

Как было показано в главе 16, в общем случае скорости начального звена механизма, при установившемся движении механизма, являются величинами переменными. Колебания скоростей эюго звена вызывают в кинематических парах дополнительные динамические давления, понижающие общий коэффициент полезного действия машины и надежность ее работы. Кроме того, эти колебания скоростей в некоторых случаях могут вызвать значительные упругие колебания в звеньях механизма или машины, что является нежелательным как с точки зрения прочности Э1их звеньев, так и с точки зрения потери мощности, затрачиваемой па эти упругие колебания. Наконец, колебания скорости могут ухудшить тот рабочий технологический процесс, который выполняется механизмами машины.

периодически повторяются с тем же самым циклом. Такие колебания скоростей назовем периодическими.

Кроме периодических колебаний скоростей, в механизме могут иметь место и непериодические колебания скоростей, вызываемые различными причинами: внезапным изменением полезных или вредных сопротивлений, включением в механизм дополнительных масс и т. д. Такое внезапное изменение нагрузки па механизм вызывает внезапное увеличение или уменьшение скорости его начального звена, и так как эти колебания скорости в некоторых случаях не имеют определенного цикла, то такие колебания скорости начального звена назовем непериодическими. Во многих механизмах мы наблюдаем оба вида колебаний скоростей.

2°'. Колебания скоростей во время установившегося движения могут достигнуть такой величины, которая не будет допустимой с точки зрения обеспечения всех надлежащих условий работы механизма. Тогда может возникнуть вопрос о регулировании в заранее заданных пределах величин этих колебаний. Задача о регулировании колебаний скоростей во время установившегося движения механизма имеет большое значение в технике, потому что в большинстве механизмов это время является рабочим временем их движения — промежутком времени, в течение которого механизм выполняет свои производственные функции.

2°. Как было показано выше, во время установившегося движения в общем случае движение начального звена механизма или машины происходит с переменной скоростью. Эти колебания скорости начального звена вызывают колебания скоростей всех остальных звеньев механизмов машины, что ведет к повышению динамических нагрузок на их звенья и кинематические пары. Кроме того, большинство процессов, для выполнения которых применяется механизм или машина, требует определенных скоростей рабочих органов, что достигается только в том случае, если начальное звено механизма или машины не будет иметь сколько-нибудь большого отклонения величины своей скорости от заданной.

Колебания скоростей периодические 374

Практикой установлены оптимальные значения амплитуды колебаний скорости звена приведения, например, 8 — 0,04 — для сельскохозяйственных машин, б = 0,01 — для металлообрабатывающих станков общего назначения, б = 0,005 — для роторных двигателей. При динамическом расчете механизма ставится задача обеспечения требуемого коэффициента неравномерности движения механизма. Чем меньше 6, тем более равномерно вращается входное звено механизма, следовательно, меньше колебания скоростей его звеньев.

Для большинства машин и приборов колебания скоростей звеньев допустимы только в пределах, определяемых коэффициентом неравномерности движения б (см. гл. 22). Для ограничения этих колебаний в границах рекомендуемых значений б регулируют отклонения скорости звена приведения от ее среднего значения. Для машинных агрегатов, обладающих свойством саморегулирования, регулирование заключается в подборе масс и моментов инерции звеньев, соответствующих системам движущих сил и сил сопротивления в агрегате для обеспечения энергетического баланса.Так как менять массы и моменты инерции всех звеньев нецелесообразно, задача решается установкой дополнительной маховой массы. Конструктивно ее оформляют в виде маховика — массивного диска или кольца со спицами. Часто функции маховика выполняют зубчатые колеса или шкивы ременных передач, тормозные барабаны и другие детали, для чего им придают соответствующую массу. Маховые массы накапливают кинетическую энергию в периоды цикла, когда приведенный момент движущих сил больше приведенного момента сил сопротивления и скорость звена возрастает. В периоды цикла, когда имеет место обратное соотношение между моментами сил, накопленная кинетическая энергия маховых масс расходуется, препятствуя снижению скорости. Следовательно, маховик выполняет роль аккумулятора кинетической энергии и способствует уменьшению пределов колебаний скорости относительно среднего значения ее при постоянной мощности двигателя.

периодически повторяются с тем же самым циклом. Такие колебания скоростей назовем периодическими.

Кроме периодических колебаний скоростей, в механизме могут иметь место и непериодические колебания скоростей, вызываемые различными причинами: внезапным изменением полезных или вредных сопротивлений, включением в механизм дополнительных масс и т. д. Такое внезапное изменение нагрузки на механизм вызывает внезапное увеличение или уменьшение скорости его начального звена, и так как эти колебания скорости в некоторых случаях не имеют определенного цикла, то такие колебания скорости начального звена назовем непериодическими. Во многих механизмах мы наблюдаем оба вида колебаний скоростей.

2°. Колебания скоростей во время установившегося движения могут достигнуть такой величины, которая не будет допустимой с точки зрения обеспечения всех надлежащих условий работы механизма. Тогда может возникнуть вопрос о регулировании в заранее заданных пределах величин этих колебаний. Задача о регулировании колебаний скоростей во время установившегося движения механизма имеет большое значение в технике, потому что в большинстве механизмов это время является рабочим временем их движения — промежутком времени, в течение которого механизм выполняет свои производственные функции.




Рекомендуем ознакомиться:
Коэффициент загрязнения
Каломельного электрода
Коэфициенты сопротивления
Коэфициента теплоотдачи
Коэфициент истечения
Коэфициент наполнения
Коэфициент прочности
Коэфициент термического
Коаксиальными цилиндрами
Когерентные колебания
Когерентно связанные
Кожухотрубный теплообменник
Камвольном комбинате
Кольцевых направляющих
Кольцевыми канавками
Меню:
Главная страница Термины
Популярное:
Где используются арматурные каркасы Суперпроект Sukhoi Superjet Что такое экология переработки нефти Особенности гидроабразивной резки твердых материалов Какие существуют горные машины Как появился КамАЗ Трактор Кировец К 700 Машиностроение - лидер промышленности Паровые котлы - рабочие лошадки тяжелой промышленности Редкоземельные металлы Какие стройматериалы производят из отходов промышленности Как осуществляется производство сварной сетки