Устойчивость роторов гибких

Гибкие роторы с газовой смазкой подшипников редко применяются в промышленности, и в отношении их устойчивости мало что известно. По-видимому, упругая податливость вала снижает устойчивость роторов примерно в такой же степени, как и при жидкостной смазке подшипников. [c.113]

Значительно более опасны самовозбуждающиеся колебания (автоколебания) с частотой, асинхронной вращению ротора. Они могут возникать как у гибких, так и у жестких роторов в зависимости от статической нагрузки подшипников. Особенно неустойчивыми оказываются роторы при угловой скорости вращения (О, примерно вдвое большей значения той или иной собственной частоты ротора О, а иногда при ином, притом нецелочисленном соотношении между этими величинами, со = кО, к> 1,8. Автоколебания недостаточно устойчивых роторов обычно возникают при запуске машины и, появившись, развиваются или, реже, ослабевают с увеличением угловой скорости вращения ротора. У таких роторов, менее быстроходных, автоколебания появляются в процессе эксплуатации при малозаметных изменениях режима работы через довольно неопределенное время (минуты, часы и даже дни) после запуска машины. [c.278]

Весьма ответственной деталью является приводная головка 6, на которой подвешен ротор сверхцентрифуги. Приводная головка эластично соединяется с гибким валом (веретеном) 7. Ротор приводится во вращение через ременную передачу 8 от электродвигателя, делающего 3000 об/мин. Для достижения устойчивости нижней части ротора и восприятия радиальных толчков служит направляющий подшипник 9. Центрифуга снабжена тормозом 10. [c.259]

Есть у такого ротора и ещё одно существенное преимущество заметно большая устойчивость к нутационным возмущениям вращения выше резонансных частот. Гибкие металлические сильфоны обладают упругостью, которая гораздо ближе к идеальной. Они имеют меньший декремент затухания колебаний, чем пропитанный органическим связующим композит. Точные уравнения механики гироскопов показывают, что гибкий ротор вращается за резонансными частотами тем устойчивее, чем выше его упругость и чем ниже в нём затухание изгибных колебаний. На практике реализованы и успешно работают неоднородные надкритические роторы как с цельнометаллическими, так и с композитными трубами (рис. 5.6.5). [c.181]

Таким образом, для криогенных турбомашин (рис. 1) характерна динамическая структура в виде жесткого относительно массивного корпуса и гибкого или жесткого ротора, подверженного значительному возбуждающему воздействию со стороны рабочей среды и смазочного слоя подшипников скольжения. При расчете и моделировании колебаний и устойчивости нестационарных движений ротора и других узлов машинный агрегат упрощенно представляется в виде механической системы, состоящей из некоторого числа сосредоточенных масс, соединенных упругими или иными элементами, из упругих участков с распре- [c.13]

При повышенных статических эксцентрицитетах гибкие роторы с короткими подшипниками оказываются менее устойчивыми, чем роторы с длинными подшипниками. В зоне статических эксцентрицитетов О < Хо < X о предельное значение относительной угловой скорости м уменьшается до нуля по мере снижения относительной собственной частоты ротора 2 до критического значения = показанного линиями / и 2 на рис. 23, или снижения абсолютного значения частоты О до нуля. При больших статических эксцентрицитетах хо > Хо роторы оказываются устойчивыми независимо от значения собственной частоты, угловой скорости или длины подшипников. Иначе это условие выражается соотношением (34), справедливым также и для гибких роторов. [c.102]

I, 2, 3, 4 — предельные по условиям устойчивости значения числа Vm для Вр = 0,025 0,1 0,35 и свыше 2 для жестких роторов с газовой смазкой подшипников при L = 2R 5 — предельные значения числа для жестких роторов с жидкостной смазкой подшипников большой длины б, 7 — то же для гибких роторов при Q = 0,6 и 0,4 [c.125]

Рис. 52. Области устойчивости (знак -Ь) и неустойчивости (знак —) для гибких роторов с жидкостной смазкой или для жестких роторов с газовой смазкой в зависимости от угловой скорости со ротора и вязкого сопротивления с в демпфере

Как уже неоднократно отмечалось (см. гл. III, п. 3, стр. 106), симметричные гибкие роторы со сплошной жидкостной смазкой имеют ту же динамическую структуру, что и жесткие роторы с газовой смазкой весьма длинных подшипников. Поэтому для симметричного упругого ротора с расположенной посередине вала массой 2тз границы области устойчивости определяются соотношениями (39), в которых частота колебаний жесткого вала на газовом слое Q заменяется собственной частотой коле- [c.219]

Фиг. 2. Области устойчивости (помечены знаком +) для гибкого ненагруженного ротора с демпферными опорами

Рассчитывая демпферы для стабилизирования движений слон- -ных роторов нового типа, необходимо при различных параметрах демпфера определить границы области устойчивости, найти коэффициенты возрастания и затухания колебаний в период запуска. машины, рассмотреть демпфированные колебания ротора под действием неуравновешенности и других возмущений. Формулы для таких расчетов имеются в настоящей работе и в работах [2], [3]. Машины с одной демпферной опорой проще в изготовлении, но рассчитываются сложнее, чем симметричные машины с двумя демпферами, сохраняющие устойчивость в более тяжелых условиях. Объем вычислительной работы значительно сокращается при использовании простых двухопорных роторов жестких и гибких с одним колесом или с большим числом почти одинаковых колес и с валом почти постоянного сечения. Для таких роторов пока [c.121]

Верхний подшипник гибкий. Как мы видели выше, в некоторых случаях ближайший к ротору подшипник (горловой подшипник) закреплен между рядом пружин так, что вал может несколько отклоняться от вертикали, описывая поверхность конуса. О смысле такой конструкции достаточно подробно уже было сказано. Число пружин не должно быть меньше четырех, но на практике ставят не меньше шести пружин, что делает конструкцию вполне устойчивой. Конструкция такова, что подшипник лежит между пружинами свободно и может при отклонении вала от вертикали лишь сжимать часть пружины, но не растягивать их. [c.195]

Несущая система. Конструкция центрифуг рассчитана на обеспечение устойчивости ее ротора при работе. Это достигается, во-первых, точностью монтажа и хорощей статической и динамической уравновешенностью ротора, во-вторых, устойчивостью вала от момента пуска до выхода на рабочий режим. Устойчивая работа вала нарушается тогда, когда скорость его вращения приближается к критической и наступает резонанс. Таким образом, во всех случаях гибкие валы роторов( валы, работающие при скоростях, выше критических) проходят через этот момент. Поэтому для роторов центрифуг ббычно применяют упругие опоры, снижающие критические скорости. Применение таких опор облегчает и ускоряет наступление режима устойчивого вращения ротора. Необходимость в упругих опорах обусловливается и тем,что при загрузке или разгрузке центрифуги жидкость или твердый осадок могут распределяться по поверхности барабана неравномерно, что нарушает устойчивость ротора. [c.235]

Из этого следует, что гибкий ротор по расчету критической частоты вращения в воздухе, может стать жестким при работе в насосе. Учет гидродинамических сил дает возможность добиться значительного уменьшения диаметра вала без нарушения нормальной устойчивой работы ротора, что ведет не только к снижению массы машины, но и к повышению к. п. д. за счет создания более благоприятных условий входа потока в рабочее колесо. Подробно методика расчета критической частоты вращения изложена в работе В. А. Марцинковского [37]. [c.200]

Аналогичным образом рассматривается устойчивость гибких роторов. В частности, в случае поперечных колебаний простейшего симметричного гибкого ротора с массой т каждой из цапф и с массой 2тг колеса посередине вала (см. рис. 2) при жидкостной смазке подшипников можно использовать уравнения движения (67) или (80), несколько преобразовав их. При этом к силе инерции — тЯох добавляется сила упругости — КНо % — [c.164]

Согласно рис. 52 при малой величине вязкого сопротивления в демпфере по мере возрастания угловой скорости вращения гибкого ротора с жидкостной с.мазкой подшипников или жесткого ротора с газовой с.мазкой ротор последовательно проходит зону неустойчивости движения, вступает в зону устойчивости, выходит из нее в зону неустойчивости и затем снова попадает в зону устойчивого состояния. При значительном вязком сопротивлении имеется только одна зона неустойчивости, охватывающая, однако, более широкий диапазон. малых и умеренных угловых скоростей вращения ротора, чем при малом вязком сопротивлении в демпфере. В случае многомассовых гибких роторов при высоких угловых скоростях вращения происходит дальнейшее чередование зон устойчивости и неустойчивости. При этом значительное расширение области устойчивости может быть достигнуто при помощи демпфера с регулируемым вязким сопротивлением. Его оптимальное значение находится в процессе подробного расчета границ областей устойчивости движения. Следует заметить, что автоколебания гибких многомассовых в общем труднее демпфировать, нежели колебания жестких роторов. [c.220]

Чаще всего автоколебания как жестких, так и гибких роторов возникают в виде слабых, на первый взгляд безобидных пульсаций, которые, однако, в течение нескольких десятых долей секунды могут возрастать до опасной величины. Такие колебания, совершавшиеся роторами различных турбодетандеров, локазаны на осциллограммах (рис. 64). Здесь на осциллограмме а) две кривые показывают колебания колеса ротора относительно корпуса в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, а на осциллограмме б) кривая выражает колебания только в одной плоскости. В начале показанной записи (слева) видны синхронные вращению ротора вынужденные колебания, на которые накладываются слабые автоколебания. Через несколько всплесков на записи видно бурное возрастание автоколебаний, амплитуда которых превысила 0,6 мм (осциллограмма б) или даже 0,9 мм (осциллограмма а). Это привело к разрушению лабиринтных уплотнений и повреждению рабочего колеса и подщипников. Более обычны случаи, когда возрастание самопроизвольно начавшихся автоколебаний само же и прекращается, и тогда устанавливаются автоколебания с определенной, устойчивой амплитудой — автоколебания с предельным циклом. [c.279]

Устойчивая работа роторов этих машин при полной их нагрузке достигалась либо установкой подшипников на упругодемпферные опоры, либо заменой гибкого ротора на жесткий ротор, либо технически малоподходящим увеличением зазора между направляющим аппаратом и рабочим колесом машины путем его обточки. [c.279]

Используя приближенное решение уравнения (8), можно определить характер движения ротора внутри и вне границ, определяемых соотношениями (И). Любопытно, что по своей структуре область устойчивости здесь имеет такую же конфигурацию, как и для гибкого вала с жидкостными упругодемпферными подшипниками с тонким слоем смазки, для которого границы устойчивости определяются соотношениями (22) и фиг. 2 работы [2]. Оказывается, что для рассматриваемого ротора упругая податливость газовой смазки играет такую же роль, как и упругая податливость вала с жидкостной смазкой. [c.83]

Ротор с двусторонним колесом всегда имеет отдельные подшипники и соединяется с быстроходной шестерней редуктора при помощи зубчатой муфты. Вал в этом случае бывает гибким, так как рабочее число оборотов превышает критическое. Для обеспечения вибрационной устойчивости машины рекомендуется одну из опор снабжать демпферным устройг ством. Конструкция демпферного опорного подшипника аналогична [c.285]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология