Скоростью прецессии

Лоток, покидающий рабочее ко-лесо со значительной скоростью, поступает в направляющий аппарат (дгффузор), где в результате тор-можения его кинетическая энергия частично преобразуется в потенциальную.

Обшие сведения. При пескоструйной и дробеструйной очистке литья струя песка или чугунной дроби с большой скоростью поступает на очищаемую поверхность и удаляет с неё пригар, ржавчину, окалину и пр.

Газ давлением pl подается в сопловой напра!вляющий аппарат, где он расширяется до промежуточного давления р' и затем с большой скоростью поступает в межлопаточные каналы турбины, где происходит его дальнейшее расширение до давления ръ. Направление движения газа в сопловом аппарате и колесе турбодетандера может быть самым разнообразным: радиальным (рис. 28), осевым, радиально-осевым. Таким образом,

Первая ступень представляет собой наружный контур с малым расходом топлива, а внутренний контур, имеющий большие расходы, является второй ступенью (рис. 45). Топливо второй ступени в форме кольцевой пленки со значительной скоростью поступает в камеру закручива-

Во входном устройстве рабочий газ (воздух) сначала ускоряется до 180—220 м/с и с такой скоростью поступает в ступени компрессора. При этом потери энергии во входном устройстве должны быть минимальными. Затем в поток газа с помощью форсунок впрыскивается жидкость (вода). В канале, соединяющем входной устройство с проточной частью компрессора и служащем камерой смешения, происходит выравнивание скоростей смешивающихся потоков. На основе опытных данных для струйных аппаратов (инжекторы, смесители и т. п.) длина камеры смешения выбирается обычно в пределах 6—10 эквивалентных ее диаметров [34].

Схема инжектора показана на фиг. 39. Главными частями инжектора являются: паровой конус 1, смешивающий конус 2 и нагнетательный конус 3, подающий пар по трубе 5 в инжектор. В начале пар вытесняет воздух через трубу 4 и клапан 8. Поступивший пар охлаждается и конденсируется, образующееся при этом разрежение обеспечивает по трубе ? засасывание воды из бака 9. Поступившая вода в начале уходит через вестовую трубу 4, а затем по мере увеличения впуска пара образующийся конденсат с большой скоростью поступает в конус смешения и дальше в нагнетательный конус 3. В конусе 3 скорость воды уменьшается, а давление увеличивается, вследствие чего образующееся избыточное давление открывает обратный клапан 7 и производит питание котла.

чивается. Поток с большой скоростью поступает на верхнюю часть крыла и препятствует обратным течениям в пограничном слое. Критический .угол атаки с предкрылком больше, чем без предкрылка.

Вторая ступень очистки понижает содержание пыли до 0,5 г/м3. Она осуществляется в скрубберах путем смачивания частичек пыли водой и удаления их в виде шлама. Схема скруббера представлена на рис. 31. Скруббер представляет собой металлический резервуар высотой до 35 м и диаметром 4—6 м. Внутренняя полость скруббера заполнена несколькими ярусами деревянных насадок. Насадки орошаются брызгалами, установленными в верхней части. Грязный газ нз сухого пылеуловителя с большой скоростью поступает в нижнюю часть скруббера радиальио под углом 50°. Крупные частицы пыли, соприкасаясь с водой, смачиваются и осаждаются на диище, а мелкие частицы вместе с газом поднимаются вверх. Навстречу газу движутся мелкие капли воды, образующие туман. Вода, соприкасаясь с горячи» газом, испаряется и насыщает газ парами. Мелкие частицы увлажняются, прилипают к насадкам и смываются струями воды в нижнюю часть скруббера, откуда в виде шлама через водослив направляются в отстойные бассейны. Очищенный и охлажденный до 40 °С газ выходит из скруббера и направляется к агрегатам

трещина на отстающей поверхности 2 развивается навстречу направлению действия. Масло с большой скоростью поступает в трещину и производит на ее стенки распирающее действие, близкое к ударному. Вслед за этим трещина закрывается, и давление на стенки еще больше возрастает. На опережающей поверхности / гидродинамическое давление в слое смазочного материала выдавливает масло из трещины. Поэтому на опережающей поверхности пит-тинг либо совсем не развивается, либо развивается со значительным замедлением. Это проявляется, в частности, в том, что при близких по механическим свойствам материалах зубчатых колес язвины образуются на ножках зубьев отстающей поверхности, а на опережающей поверхности повреждения отсутствуют или незначительны.

Деполяризация катода при введении в цепь сопротивления происходит вследствие уменьшения аилы тока в первые секунды после введения омического сопротивления. В этот короткий промежуток времени, в который через катод протекает меньшая сила тока, а кислород с прежней скоростью, поступает к поверхности катода, и происходит деполяризация, т. е. смещение потенциала в положительном «аправлении. При этом, по мере увеличения разности потенциалов Ук — Va, сила тока будет возрастать, пока не достигнет прежнего значения, определяемого притоком кислорода.

Итак, движение по инерции симметричного (А = В) твердого тела всегда является регулярной прецессией, ось которой совпадает с направлением кинетического момента. Угловая скорость coj называется угловой скоростью собственного вращения, а угловая скорость со2 — угловой скоростью прецессии. Угловые скорости coj и со2, угол 9 и направление вектора Ко полностью определяются начальными данными. Если эти данные таковы, что вектор о в начальный момент направлен по главной оси инерции, то по этой же оси будет направлен и вектор Ко (см. примечание на стр. 187—188). В этом случае будет происходить регулярная прецессия при 6 = 0, т. е. вращение вокруг стационарной оси.

Мы видели выше, что движение симметричного тела с неподвижной точкой по инерции всегда является регулярной прецессией относительно направления кинетического момента. Представим себе теперь, что симметричное тело имеет неподвижную точку (за ось ?, как и ранее, выбрана ось симметрии) и что задана какая-либо неподвижная прямая, проходящая через неподвижную точку и уже не совпадающая с переменным в общем случае направлением вектора Ко кинетического момента. Направим вдоль этой прямой ось z неподвижной в пространстве системы х, у, г. Найдем условия, при которых тело совершает регулярную прецессию относительно оси г с заданными сох — угловой скоростью собственного вращения, ы2 — угловой скоростью прецессии и 9 — углом нутации (рис. V.13). Разумеется, таким движением уже не может быть движение по инерции, так как ось прецессии не совпадает теперь с направлением кинетического момента, и следовательно, для того чтобы подобного рода регулярная пре-

поскольку изменение L описывает непосредственно движение его оси. Зная М, всегда можно определить направление движения оси по соотношению dL=Md^. На рис. 87 ось гироскопа расположена горизонтально, а сила F создает момент M = IF, перпендикулярный плоскости чертежа. Если бы гироскоп не находился в быстром вращении, то под действием силы F его ось должна была бы наклониться вправо. Но наличие вращения полностью изменяет результат действия силы. Поскольку dL = Md^, конец оси начнет двигаться в горизонтальной плоскости. Если при этом F сохраняет постоянное значение (например, если F создается грузом, подвешенным к гироскопу на некотором расстоянии от точки опоры), то движение конца происходит с постоянной угловой скоростью Q. Ось гироскопа вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через точку опоры гироскопа, с угловой скоростью прецессии. В результате процессии полная скорость вращения «вЧ-Q не совпадает с осью гироскопа. Однако, ввиду того что со»й, это несовпадение незначительно и по-прежнему, несмотря на наличие прецессии, можно считать, что угловая скорость быстрого вращения все вре-

Рассмотрим астатический гироскоп с тремя степенями свободы (см. рис. 3.119), ротор которого вращается с угловой скоростью Q. Ранее было показано, что положение главной оси такого гироскопа не изменяется при различных движениях основания. В астатическом гироскопе с тремя степенями свободы главная ось гироскопа не обладает избирательностью направления, она одинаково устойчиво сохраняет любое направление, которое ей было придано или какое она по тем или иным причинам приняла. Вместе с тем установлено, что положение главной оси зависит от внешних сил, образующих момент относительно оси вращения одного из колец гироскопа (момент внешних сил может создаваться неуравновешенностью колец, действием пружин и т. п.). Наличие такого момента вызывает движение главной оси — прецессию. Установим взаимосвязь между движением главной оси гироскопа и внешними силами, создающими момент относительно оси вращения одного из колец, например, внутреннего 2. Так как в опорах подвеса колец возникают моменты сил-трения, являющиеся моментами относительно их осей вращения, то получить в чистом виде загружение одного кольца внешними силами нельзя и это усложняет задачу, так как моменты трения, в свою очередь, вызывают прецессию. Поэтому вначале пренебрегаем трением в опорах подвеса колец гироскопа. Момент внешних сил, действующих на кольцо 2, примем равным М, а вектор его М— совпадающим с осью у (см. рис. 3.119). Под действием этого момента внутреннее кольцо, а следовательно и ротор гироскопа, начнут поворачиваться в направлении действия момента М, что приведет к возникновению гироскопического момента Мг, равного по величине и противоположного по направлению М. Пэд действием гироскопического момента Мг ротор гироскопа / вместе с внутренним 2 и наружным 3 кольцами будет поворачиваться относительно оси наружного кольца г с угловой скоростью прецессии <о, величина которой может быть найдена по зависимости

Круговое движение центра вала (или точки прикрепления диска) будем называть прецессией центра вала, Я, — скоростью прецессии. Если V — 0, то прецессия выра- . жается вектором UelKt и будет прямой; если U = 0, то прецессия выразится век-

Нахождение величины осевой неуравновешенности шарового ротора вызывает известные затруднения. Если определять осевое смещение центра масс ротора на рабочих скоростях вращения, то о неуравновешенности можно судить лишь по скорости ухода оси ротора, определяемой формулой (3). Учитывая, что приходится иметь дело с весьма малой скоростью прецессии, которая к тому же может быть вызвана и другими возмущающими моментами, надежное определение осевого дисбаланса таким способом представляется сомнительным. Большими возможностями обладает маятниковый способ измерения неуравновешенности сферического ротора, о котором будет сказано ниже.

Одной из важнейших составляющих поперечных сил в лабиринтных уплотнениях являются силы, возникающие вследствие так называемого спирального эффекта [156], который можно объяснить следующим образом. При параллельном смещении осей ротора и статора кольцевой зазор в уплотнениях становится переменным по окружности (рис. 7.1). Так как из-за закрутки входящего в уплотнения потока элементарные струйки пара распространяются между гребнями не прямолинейно вдоль образующих, а по спирали (точнее, по винтовой линии), то входное поперечное сечение струйки не равно ее выходному сечению, что вызывает изменение давления между гребнями. В той части кольцевой камеры, где входные сечения больше выходных, давление должно быть выше среднего, а в той, где больше выходные зазоры, давление должно быть ниже. Зоны разных давлений лежат по разные стороны плоскости, проходящей через оси ротора и статора, а результирующая поперечная сила перпендикулярна этой плоскости и стремится сместить вал в сторону вращения. Как известно, такая сила вызывает прямую прецессию ротора [159]. При наличии прецессии все рассуждения окажутся действительными, если рассматривать явление в переносном движении со скоростью прецессии.

Для наиболее важного случая круговой прецессии все рассуждения остаются действительными и задача сводится к стационарной, если принять, как это обычно делается [162], что система координат Л и е (рис. 7.2) вращается с круговой скоростью прецессии и; по-иному также записываются члены, определяющие в уравнении импульсов силы трения. Тогда уравнения (7.1) и (7.2) запишутся следующим образом:

Геометрия уплотнения показана на рис. 86, а. Один диск вращается с угловой скоростью ш, кроме того, ось наклонного диска перемещается с угловой скоростью прецессии Q. В данном случае удобно выбрать подвижную систему координат, вращающуюся со скоростью Q, чтобы избавиться от необходимости рассматривать процессы по времени.

Под действием вращающейся силы R ротор при своем вращении уже не будет сохранять фиксированное положение по отношению к расточкам подшипника, как это было в случае идеально уравновешенного ротора. Ротор начинает совершать сложное движение: во-первых, он по-прежнему будет вращаться вокруг своего геометрического центра (точка 0) с угловой скоростью со, во-вторых, вало-провод получит стрелу прогиба, а плоскость изгиба валопровода будет вращаться с угловой скоростью Q, отличной от частоты вращения самого ротора и даже переменной во времени. Последний вид движения ротора называют прецессионным, а его угловую скорость — скоростью прецессии. Именно прецессионное движение является причиной вибрации подшипников, фундаментной плиты и т.д.

Силы, действующие иа ротор в зоне уплотнений при круговой прецессии вала. При круговой прецессии вала решение (34) ищут в системе осей х\, х'2, вращающемся с угловой скоростью прецессии Q (рис. 8).