Вертикальные колебания

Подкрановые конструкции должны воспринимать весь комплекс нагрузок и воздействий: собственный вес конструкций, вертикальные, горизонтальные и крутящие воздействия катков крана, нагрузки от веса толпы и ремонтных материалов на тормозных конструкциях и площадках, снеговые, ветровые и сейсмические нагрузки, температурные воздействия, а также воздействия от осадки фундаментов.

б) вертикальные, горизонтальные и крутящие воздействия катков кранов;

По конструктивным признакам различают двигатели: одноцилиндровые и многоцилиндровые (по числу цилиндров) и вертикальные, горизонтальные, V-образные, звездообразные, одно-

В механических системах, где имеется связность большого числа возможных колебательных движений, трудности проектирования амортизации еще больше возрастают. Так, если в схеме на рис. 7.16 центр тяжести машины смещен по оси х, то в ней все виды движения — вертикальные, горизонтальные и поворотные — оказываются связанными, нижняя резонансная частота становится еще ниже, а верхняя — еще выше. Поскольку в этом случае каждое из усилий /я, /г, /ф возбуждает все три резонансные формы, то для эффективной виброизоляции наибольшая из резонансных частот должна быть в полтора раза ниже самой низкочастотной спектральной составляющей всех внешних усилий, что не всегда возможно из-за требований, предъявляемых к устойчивости машины.

Фрезерные (универсальные, вертикальные, горизонтальные, копировальные, резьбо- и шлице-фрезерные и др.)

Сверлильные (вертикальные и горизонтальные)

вертикальные горизонтальные

Основными признаками, по которым различают отдельные группы поршневых компрессоров, являются число ступеней давления и пространственное расположение цилиндров. По числу ступеней давления компрессоры разделяются на одно-, двух- и многоступенчатые, а по расположению цилиндров — на вертикальные, горизонтальные, угловые, V- и W-образные.

Вертикальные Горизонтальные

Смесители для сухих кормов делятся на горизонтальные и вертикальные.

Горизонтальные машины, характеризующиеся горизонтальным расположением роликов, несколько проще вертикальных в части привода, но на первых машинах большие кольца гнуть неудобно, особенно из тяжёлых профилей. По этой причине вертикальные машины строятся всех размеров, а горизонтальные— только небольших размеров.

На рис. 10.51 приведена схема гидравлической виброзащитной системы кресла / человека-оператора, содержащая упругий элемент 2, гидроцилиндр 3, силовой стабилизатор 4 в виде датчика пульсации давления рабочей жидкости и элемента типа сопло —• заслонка, обратные связи 5, 6 по положению и по ускорению. Обратная связь по положению обеспечивает стабилизацию кресла относительно фундамента. Обратная связь по ускорению введена для предсказания возмущающего воздействия с опережением, необходимым для компенсации возмущения и повышения эффективности системы в резонансных зонах тела человека-оператора. Система позволяет свести до минимума вертикальные колебания кресла с оператором.

Затем надо проанализировать, с какими собственными частотами с% может колебаться система. Вообще говоря, реальная система обладает не одной собственной частотой, а несколькими или даже бесконечным числом и ее при малых отклонениях не всегда можно представить в виде одного линейного осциллятора. Может случиться, что при малых отклонениях система ведет себя как совокупность линейных осцилляторов с различными собственными частотами. Каждый из них под действием соответствующих гармонических составляющих силы может начать резонансные колебания. Например, мост может совершать вертикальные колебания, горизонтальные смещения поперек своей длины, колебания вдоль своей длины и т. д. Собственные частоты колебаний различны и у каждого вида колебаний имеется не одна собственная частота. Все собственные частоты надо принять во внимание при анализе действия внешней периодической силы. Конструкторская работа частично состоит в том, чтобы избежать резонансного действия внешних сил на систему. Не менее важной задачей в других случаях является обеспечение резонансного воздействия внешних сил на систему. Например, в радиотехнике при приеме радиосигналов необходимо добиться их резонансного воздействия на колебательные контуры радиоприемника. В обоих случаях задача сводится к исследованию вынужденных колебаний линейного осциллятора под действием внешней периодической силы.

Для того чтобы стало ясно, какой физический смысл содержится в этом разделении, рассмотрим следующий конкретный пример. Металлический диск подвешен горизонтально на цилиндрической пружине, прикрепленной к центру диска (рис. 1, а). Когда диск совершает вертикальные колебания, которые возникнут, например, если мы оттянем,диск вниз и сразу отпустим его (рис. 1, б), то период колебаний не зависит сколько-нибудь заметно от размеров и формы диска и определяется упругостью пружины и массой диска. Когда диск совершает крутильные колебания вокруг вертикальной оси, которые возникнут, например, если мы повернем диск вокруг вертикальной оси на некоторый угол, а затем сразу отпустим его (рис. 1, в), то опыт показывает, что период колебаний диска, помимо упругих свойств пружины, зависит от размеров, формы и массы диска, но не зависит от его упругих свойств. А если нас интересует вопрос о периоде тех звуковых колебаний, которые будет совершать диск после удара по

На рис. 10.51 приведена схема гидравлической виброзащитной системы кресла / человека-оператора, содержащая упругий элемент 2, гидроцилиндр 3, силовой стабилизатор 4 в виде датчика пульсации давления рабочей жидкости и элемента типа сопло — заслонка, обратные связи 5, 6 по положению и по ускорению. Обратная связь по положению обеспечивает стабилизацию кресла относительно фундамента. Обратная связь по ускорению введена для предсказания возмущающего воздействия с опережением, необходимым для компенсации возмущения и повышения эффективности системы в резонансных зонах тела человека-оператора. Система позволяет свести до минимума вертикальные колебания кресла с оператором.

одну степень свободы и совершает только вертикальные колебания. Между тем реальные машины и механизмы даже на низких частотах обладают по крайней мере шестью степенями свободы. Это обстоятельство усложняет расчет их колебаний и проектирование амортизаторов.

Вертикальные колебания описываются уравнением M0Ui + .+ 2Czuz = fz(t). Вибрации, обусловленные внешней силой /», эффективно изолируются на частотах выше y2(oz, где (д![=(2Сг/Моу/3 — резонансная частота вертикальных колебаний.

Наряду с горизонтальными колебаниями стержень совершал также и вертикальные колебания, амплитуды которых возрастали с увеличением частоты, достигая на 700 Гц 30% от горизонтальных.

Следует отметить, что при проектировании конструкций таких систем необходимо руководствоваться не только одними конструктивными соображениями, но и осуществлять такую конструкцию, чтобы для нее можно было составить достаточно четкую расчетную динамическую модель. Это дает возможность выполнять ее виброакустический расчет в зоне хотя бы низких частот, несущих основную долю колебательной энергии. Для примера будем рассматривать только вертикальные колебания. Исследуемую конструкцию представим в виде двух балок (рис. VIП.2): первой балки 2 (верхней платформы), имеющей прогибы г/2 (х), жесткость E%J г и погонную массу Л2. полученную с учетом «размазывания» масс агрегатов, установленных на ней, и второй балки / (промежуточной рамы), имеющей соответствующие параметры уг (х), \ilt E^J\. В силу того обстоятельства, что верхняя платформа крепится на промежуточной раме с помощью многих десятков амортизаторов, их все можно также заменить упругим основанием.

Отмеченные вертикальные колебания ротора создают вторую гармонику и в перемещениях корпуса двигателя. Действием второй гармоники можно объяснить механизм колебаний системы ротор — корпус при появлении на некоторых режимах работы ГТД колебаний корпуса с частотой, в 2 раза большей числа оборотов ротора (фиг. 95).

Рис. 11.72. Схема вибрационной центрифуги. От отдельного привода зубчатое колесо 2 сообщает вращение ротору ] центрифуги, осуществляющей одновременно вертикальные колебания с помощью кривошипа 4 и пружины J (резиновый амортизатор). Влажный уголь, загруженный в ротор, прижимается к его стенкам, изготовленным из перфорированного листа. Через отверстия в листе удаляется вода, тогда как обезвоженный уголь пересыпается через верхнюю кромку ротора. Движение угля вверх имеет место

возбудитель, сообщающий ей вертикальные колебания. В трубе имеются несколько клапанов, пропускающих воду только вверх. Вследствие инерции столб воды над клапаном периодически отрывается от него и освобождающееся пространство заполняется водой, засасываемой из скважины.