ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние жидкости, находящейся в роторе, на критическую скорость центрифуги и ее устойчивость из "Современные промышленные центрифуги Издание 2" Присутствие жидкости во вращающихся роторах влияет на величину критической скорости центрифуги. Это влияние не однозначно в докритической и в закритической областях. [c.239] Предположим для простоты, что вал имеет две опоры, расположенные по обе стороны ротора. Допустим также, что ось ротора при его вращении можно считать параллельной первоначальной оси вала. В этом случае поверхность уровня жидкости в роторе может быть принята цилиндрической, ось которой совпадает с осью вращения. [c.239] Таким образом, неуравновешенность системы должна увеличиваться с возрастанием скорости вращения ротора. [c.239] Найдем центр инерции сечения слоя жидкости, находящейся в роторе, нормального к оси ротора. [c.239] Обозначим Я — радиус ротора Гц — внутренний радиус цилиндра, образованного слоем жидкости при вращении ротора вокруг оси (рис. 98) г — прогиб вала т — искомое расстояние центра инерции сечения слоя жидкости от оси вращения ротора. [c.239] Остальные обозначения прежние. [c.240] Следовательно, при скорости вала ниже критической жидкость, находящаяся в роторе, преувеличенно влияет на критическую скорость и величину динамического прогиба вала. Даже при небольшом количестве жидкости в роторе (при условии, что слой жидкости является сплошным) необходимо при определении критической скорости вала считать ротор целиком заполненным жидкостью. [c.241] Когда вал вращается со скоростью, превосходящей по величине критическую скорость, ротор поворачивается своей легкой стороной наружу, т. е. эксцентриситет е становится отрицательным. [c.241] Из уравнения (673) следует, что при работе в закритической области наличие жидкости в роторе положительно влияет на работу машины, уменьшая величину динамического прогиба вала г. Как и в предыдущем случае, имеет место влияние массы жидкости, находящейся в роторе, на величину динамического прогиба вала. [c.241] Влияние жидкости на колебания вала центрифуг было учтено в предположении, что жидкость не отстает от вращения ротора, то есть вращается с той же угловой скоростью. Это предположение справедливо, когда ротор снабжен радиальными перегородками, препятствующими отставанию жидкости, или когда в слой жидкости в значительной степени погружены конические тарелки, препятствующие отставанию жидкости, или, наконец, когда жидкость заполняет весь объем между концентрическими цилиндрами. [c.241] В других случаях и когда жидкость в роторе имеет свободную поверхность, будет иметь место самовозбуждение колебаний центрифуг. [c.241] Для исследования устойчивости невозмущенного движения ротора необходимо воспользоваться уравнениями Эйлера, включающими моменты центробежных сил инерции, обусловленных неуравновешенностью, и моменты неуравновешенной силы давления жидкости на ротор, а также силы сопротивления жидкости движению ротора [4]. [c.242] Безразмерные параметры А, С и О являются неизменными для каждой машины и для большинства конструкций они меньше единицы. Следовательно, главным параметром, определяющим область неустойчивости в зависимости от угловой скорости вращения, является параметр В. При возникновении самовозбуждения колебаний он также оказывается меньше единицы. [c.242] Полученное условие устойчивости движения ротора основывается на том, что внутренняя поверхность жидкости в роторе ие следует строго за колебаниями ротора. [c.242] В результате при отклонениях ротора вращающийся слой жидкости оказывает сопротивление, пропорциональное скорости перемещения ротора во вращающейся системе координат. Кроме того, кольцевое сечение жидкости при отклонениях ротора с одной стороны будет толще, с другой — тоньше и, следовательно, давление на противоположные стенки ротора будет различным. [c.242] Потеря устойчивости движения ротора возможна также нри совпадении частоты собственных колебаний вала ротора с угловой скоростью распространения волны в жидкости. [c.243] Во вращающихся дисках возникают две серии волн, движущихся навстречу одна другой. Амплитуды волн, движущихся против направления вращения диска, больше, чем амплитуды волн, движущихся по направлению вращения диска. Волны, бегущие против врандения диска, становятся особенно заметными при резонансе, когда скорость этих волн точно совпадает с угловой скоростью вращения диска, т. е. когда эти волны становятся неподвижными в пространстве. Это справедливо и в отношении волн в слое жидкости, находящейся во вращающемся роторе центрифуги. [c.243] Наибольшее практическое значение имеет скорость вала при п= I. [c.244] Несмотря на большую важность вопроса вибраций центрифуг, экспериментальные исследования их проводились в недостаточной степени. [c.244] Количественные зависимости между различными факторами, определяющими область неустойчивости центрифуги, были выявлены экспериментально [25—27] на специальных моделях центрифуг и на промышленных машинах. [c.244] Вернуться к основной статье