Определения диаметров

Предложен способ определения рассеяния энергии при колебаниях15, способы 16- 17 и устройство '° для определения декремента затухания колебаний. Для записи петли гистерезиса во время деформирования образца сигнал от реохордного и проволочного датчиков подается на двухкоординатный самописец. Использование ЭВМ для записи затухающих колебаний при оценке циклической вязкости предусматривает использование специального электронного прибора, измеряющего величину логарифмического декремента колебаний с автоматической записью абсолютных значений амплитуд колебаний от AI до Ап с точностью до третьего знака при частоте колебаний от 10~3 до 102 Гц [176]. Для возбуждения колебаний применялся прибор, в котором деформация образца осуществлялась по схеме чистого изгиба (рис. 75). Особенностью подключения прибора к ЭВМ является наличие специального электронного согласующего устройства — аттенюатора входа и линейного усилителя, не входящих в комплект машины.

Чтобы еще устранить из системы другие потери энергии, например в заделках, были предложены остроумные методы определения декремента из колебаний свободных стержней без сосредоточенных масс на концах, опертых на легкие проволочные подвески в узловых точках [18].

Таким образом, как константа внутреннего трения, декремент колебаний имеет еще некоторый смысл только при соблюдении следующих условий: 1) определения его на простейших дискретных системах с одной степенью свободы, когда исследуемый упругий стержень можно считать лишенным массы и распределенных инерционных усилий, искажающих однородно напряженное состояние вдоль стержня; 2) определения декремента все же с учетом распределенных свойств материала и то, когда искажения вдоль стержня могут быть оценены возможно более точно; 3) при отсутствии в системе других видов трения в заделках, подвесках или во внешней среде (применение специальных подвесок, эксперимент в вакууме); 4) при уверенности в том, что силы внутреннего трения не зависят от частоты и потому соблюдается условие г01ю = const.

Для определения декремента затухания колебаний тигля луч света, падающий от осветителя, отражался зеркальцем 3 подвесной системы через узкую щель на прозрачную масштабную шкалу, по которой визуально определялись величины амплитуд и производился их отсчет. Так как визуальный процесс измерения амплитуд очень быстрый, мы имели возможность производить значительное число измерений на одном и том же режиме и в расчет брать среднюю арифметическую из измеренных величин декрементов, что повышало точность получаемых данных.

Характеристикой рассеяния энергии колебаний может служить логарифмический декремент. На основании подавляющего большинства исследований можно сделать заключение, что для амплитуд напряжений и частот колебаний, характерных для рабочих лопаток, декремент не зависит от частоты."Один из существенных факторов, от которого зависит рассматриваемая величина,— это амплитуда напряжений. Существуют различные способы определения декремента колебаний [59]. Наиболее широко распространенным является метод определения декремента по амплитудным кривым затухания собственных колебаний. Вместе с тем, до сих пор встречаются ошибки при -пользовании этим методом. Поэтому, несмотря на разбор этого вопроса ранее [26], представляется целесообразным вновь вернуться к нему.

2) записью свободных затухающих колебаний. Электрическая схема установки для определения декремента колебаний представлена на оис. 55. При по-

Рис. 55. Электрическая схема установки для определения декремента колебаний.

Рис. 58. С:\сма определения декремента колебаний на камертонных образцах.

Рис. 71. Схема расположения приборов для определения декремента колебаний рабочих лопаток на роторе.

На рис. 6 представлена электрическая схема установки для определения декремента при помощи возбуждения колебаний. Образец / возбуждался электромагнитом 3, питание которого осуществлялось от установки ТУ-600, усиливавшей сигнал, подаваемый звуковым генератором. Показания тензодатчика 2 с помощью уси-2* 19

Рис. 6. Электрическая схема установки для определения декремента.

После определения диаметров ступеней валов, расстояний между деталями передачи, после выбора типа подшипников и схемы их установки приступают к вычерчиванию редуктора или коробки передач.

После определения диаметров и длин участков вала, а также его конструктивных элементов производят расчет вала на выносливость (см. § 10.3). Надо иметь в виду, что шпоночные пазы, резьбы под установочные гайки, поперечные сквозные отверстия под штифты или отверстия иод установочные винты, канавки, а также резкие изменения сечений вала вызывают концентрацию напряжений, уменьшающих его усталостную прочность. Поэтому, если вал имеет небольшой запас уста-

После определения диаметров ступеней валов, расстояний между деталями передачи, после выбора типа подшипников и схемы их установки приступают к вычерчиванию редуктора или коробки передач.

После определения диаметров и длин участков вала, а также его конструктивных элементов производят расчет вала на сопротивление усталости (см. § 10.3). Известно, что шпоночные пазы, резьбы под установочные гайки, отверстия под установочные винты, а также канавки и резкие изменения сечений вала вызывают концентрацию напряжений, уменьшающую его усталостную прочность. Поэтому, если вал имеет небольшой запас по сопротивлению усталости, следует избегать использования элементов, вызывающих концентрацию напряжений.

Для определения диаметров колес необходимо принять число-зубьев шестерни г\, которое можно определить, например, исходя из условия неподрезания, по уравнению

Расчет на статическую прочность по номинальным напряжениям ввиду его удобства успешно используют также для проектного расчета — определения диаметров осей и валов с последующей проверкой на сопротивление усталости. В этом случае

Насчет валов состоит из двух этапов: проектного и провероч-ного. Проектный расчет на статическую прочность производится для" ориентировочного определения диаметров. Расчет начинается с установления принципиальной расчетной схемы и определения внешних нагрузок. В начале расчета известен только крутящий момент Мг. Изгибающие моменты оказывается возможным определить лишь после разработки конструкции' вала, когда согласно^ чертежу выявится его длина. Кроме того, только после разработки' конструкции определятся места концентрации напряжений: галтели, шпоночные канавки и т. д. ПОЭТОМУ проектный расчет вала производится только на одно копчение. При зтом расчете влияние изгиба, концентрации напряжений и характера нагрузки на прочность вала компенсируется понижением допускаемых напряжений на кручение [тк].

При проектировании редукторов диаметр выходного конца быстроходного вала часто принимают равным (или почти равным) диаметру вала электродвигателя, с которым он будет соединен муфтой. После определения диаметров в намеченных сечениях разрабатывают конструкцию вала, устанавливают места посадки сопряженных с ними деталей (зубчатых или червячных колес, звездочек, шкивов, полумуфт и др.), расположения подшипников—все перечисленные действия воплощают в эскизную компоновку редуктора. Эскизная компоновка редуктора имеет целью установить положение редукторной и открытой передач относительно опор (подшипников), определить расстояние между средними плоскостями подшипников и расстояние от подшипников до открытой передачи, а также расстояние между точками приложения реакций подшипников (методику выполнения эскизной компоновки см. §7.1 в пособии [14]). На основании полученной расчетной схемы вы-числяют действующие на валы изгибающие на-. гтгузки, строят эпюры^ изгибающих и крутящих" моментов (о построении эпюр см. в § 9.2 второго раздела данной книги). На рис. 3.123, а в качестве примера показан ведомый вал червячного редуктора. На вал насажено червячное колесо диаметром d2; на выходной конец вала насажена звездочка цепной передачи. Опорами вала являются радиально-упорные конические роликоподшипники. Выступающий конец вала имеет наименьший диаметр dK; диаметр цапф под подшипники dn несколько больше. Диаметр участка вала под червячным колесом еще больше. Левый торец ступицы червячного колеса упирается в заплечики бурта, диаметр

После определения диаметров ступеней валов, расстояний между деталями передачи, после выбора типа подшипников и схемы их установки приступают к вычерчиванию редуктора или коробки передач.

После определения диаметров и длин участков вала, а также его конструктивных элементов производят расчет вала на выносливость (см. § 10.3). Надо иметь в виду, что шпоночные пазы, резьбы под установочные гайки, поперечные сквозные отверстия под штифты или отверстия под установочные винты, канавки, а также резкие изменения сечений вала вызывают концентрацию напряжений, уменьшающих его усталостную прочность. Поэтому, если вал имеет небольшой запас уста-

Проектировочный расчет валов производят на статическую прочность для ориентировочного определения диаметров. В начале расчета известен только крутящий момент Мк. Изгибающие моменты М. оказывается возможным определить лишь после разработки конструкции вала, когда согласно чертежу выявится его длина. Кроме того, только после разработки конструкции определятся места концентрации напряжений: галтели, шпоночные канавки и т. п. Поэтому проектировочный расчет вала производят условно только на кручение. При этом расчете влияние изгиба, концентрации напряжений и характера нагрузки на прочность вала компенсируется понижением допускаемых напряжений на кручение [т]к.