Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики Глухов Андрей Николаевич

Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики
<
Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Глухов Андрей Николаевич. Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики : дис. ... канд. техн. наук : 05.08.05 Астрахань, 2006 125 с. РГБ ОД, 61:07-5/518

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Обзор и синтез материалов о технической диагностике силиконовых демпферов крутильных колебаний. Постановка целей и задач исследований - 9

1.1 Актуальные проблемы в области крутильных колебаний, их значение в диагностике систем демпфирования- 9

1.2 Оценка состояния вопроса, определение работоспособного состояния СД при техническом обслуживании судовых МДК и ремонте СДВС (на примере исследований проведённых испытательным центром MTS). - 13

1.3 Ретроспективный (систематический анализ по степени значимости) экспериментальных исследований систем с демпфером на стендах и судовых МДК. 20

1.3.1 Исследование крутильных колебаний судовыхМДК с демпфером. 20

1.3.2 Исследование крутильной системы с силиконовым демпфером на стендах.

1.4 Анализ конструкции силиконовых демпферов крутильных колебаний 24

1.5 Анализ и описание существующих установок для иcследования параметров демпфирования и крутильных колебаний. 27

1.5.1 Крутильно-вибрационные стенды без вращения исследуемого типового узла. 27

1.5.2 Крутильно-вибрационные стенды с вращением исследуемого агрегата и некоторые результаты экспериментальных исследований 29

1.6 Постановка целей и задач исследований. 33

Глава 2 Научно-технические положения моделирования и расчетноаналитическое исследование демпфирования крутильных колебаний в установках с силиконовым демпфером - 36

2.1 Научно-технические положения моделирования крутильных колебаний- 36

2.2 Расчетное исследование качественной характеристики демпфирования крутильных колебаний 41

2.3 Постановка целей и задач расчетно-экспериментальных исследований . 48

2.4 Выводы по главе

Глава 3 Исследовательский стенд моделирования крутильных колебаний - 50

3.1 Описание и принцип работы исследовательского стенда 50

3.2. Описание, характеристики элементов и электронного оборудования исследовательского стенда 53

3.2.1 Модельный силиконовый демпфер 53

3.2.2 Функциональные схемы электронного оборудо- вания стенда. 54

3.2.3 Описание электрооборудования стенда. 58

3.3 Описание, характеристики контрольно измерительной и регистрирующей аппаратуры 60

3.3.1 Описание ротативной системы телеметриифирмы «Astech Electronics» и её монтаж 60

3.3.2 Описание и принцип работы чувствительногоустройства (торсиографа) 65

3.3.3 Описание кинокамеры СКС-Ім и её техниче-ские показател 69

3.4 Полиметилсилоксановые жидкости ПМС-Ж, приме няемые в экспериментальных исследованиях- 71

3.5 Порядок проведения опытов на исследовательском стенде77

Глава 4 Расчетно-экспериментальное исследование функциональной характеристики и свойств модельного силиконового демпфера на исследовательском стенде 79

4.1 Порядок проведения экспериментальных исследований функциональной характеристики и свойств модельного демпфера на исследовательском стенде

4.2 Расчетно-экспериментальное исследование функцио нальных свойств и функциональной характеристики модельного демпфера . 82

4.2.1 Расчетное определение параметров крутильных колебаний исследовательского стенда 82

4.2.2 Определение работы возмущающих моментов в исследовательском стенде 91

4.2.3 Определение работы демпфирующих сопротивлений в исследовательском стенде

4.2.4 Результаты расчетных и экспериментальных исследований 103

4.3 Оценка погрешности результатов измерений 105

4.4 Экспериментальное исследование функциональных свойств и взаимодействия инерционной массы и корпу са модельного демпфера

Заключение 111

Список использованных источников 113

Приложения

Введение к работе

Крутильные колебания вала, возможны в установках с любым поршневым двигателем, из-за воздействия гармонических составляющих крутящего момента. Эти колебания становятся особенно сильными в районе резо-нансов возмущающих крутящих моментов двигателя с собственными крутильными колебаниями валовой системы. [55]

Впервые с явлением крутильных колебаний столкнулись в 1900 г. Бауер указал на некоторые особенности и опасность крутильных колебаний, Гюмбель и Фрам 1901-1902 г. описали два случая поломки валов на пароходах. 1901 Фрит и Лэмб опубликовали работу, в которой отмечались поломки в генераторных установках. [46]

С появлением много цилиндровых двигателей внутреннего сгорания и повышением числа оборотов, вопрос о крутильных колебаниях стал в центре внимания. В 1916 разработан и широко применятся в исследованиях торсиограф Гейгера. В это же время начинают использовать демпферы крутильных колебаний, одним из первых считается демпфер постоянного (сухого) трения Ланчестера.

В настоящее время известны различные по конструктивным признакам демпферы, и антивибраторы. В большинстве случаев с целью уменьшения амплитуд вынужденных и свободных (резонансных и околорезонансных) крутильных колебаний валопровода судов смешенного плавания (река-море) в составе валопроводов машинно-движительных комплексов включают демпферы вязкостного трения, силиконовые демпферы (СД).

В АГТУ работает испытательный центр, который аккредитован Главным управлением Российского морского регистра судоходства РФ (MP) в области по оценке работоспособности силиконовых демпферов крутильных колебаний. Накоплен значительный опыт, за период работы с 2002 год произведено более 80 испытаний судовых среднеоборотных дизелей.[70,73]

В настоящее время применяется унифицированная методика по диагностированию, оценке технического состояния [36,62,73] и прогнозирования остаточного ресурса СД.

Правилами технического надзора за судами в эксплуатации (PC) [62,75,81] предусматриваются периодические контрольные испытания установки с целью проверки работоспособности демпферов крутильных колебаний после определенного ресурса или срока эксплуатации. Назначаемый гарантийный ресурс СД составляет 25...30 тыс. часов, а ресурс до капитального ремонта судового среднеоборотного дизеля, как правило, 45...60 тыс. часов. СД в составе валопроводов МДК судов смешенного плавания нарабатывают до 90 тыс. часов.

Реализацией методов активного эксперимента, достигнут достаточный уровень знаний свойств системы, чтобы иметь возможность предсказать изменение её выходных параметров при любом изменении входных параметров и определить их оптимальную область.

Экспериментальные методы оценки крутильных колебаний, подбор демпфирующих устройств, выбор способов защиты судовых валопроводов от крутильных колебаний, достаточно полно описаны в [2,3,6,8,14,23,39,46,55,68,72 и др.].

Тем не менее, существует ряд трудностей в оценке работоспособности и назначении предельных отклонений технического состояния СД, с позиции крутильных колебаний валопровода МДК. [16,18]

Проблема оценки функционального состояния СД заключается в сложности выбора комплекса информативных критериев, оптимально отражающих специфику СД. Например, текущее состояние демпфирующих жидкостей является косвенным показателем работоспособности СД, и напротив, замеры крутильных колебаний не могут явиться достаточно убедительным средством прогноза последующего состояния гасителя.

Совершенствование системы технического обслуживания за счет реализации методов сравнительных испытаний с использованием научно-

технических положений создания исследовательских стендов и моделирования крутильных колебаний для определения функциональных свойств их качественной и количественной оценки составляет предмет настоящей диссертационной работы. В ее четырех главах рассмотрены:

Современное состояние вопроса, оценки технического состояния СД. Демпфирование крутильных колебаний в валопроводов МДК судов ВКБ.

Конструкционные особенности современных силиконовых демпферов.

Представлены результаты исследований других авторов, работы которых заложены в методологическую базу исследований.

Произведен анализ конструкции различных исследовательских стендов и устройств, применяемых при исследованиях крутильных колебаний.

Сформулирована цель, которая заключается в разработке научно обоснованных положений (подходов) создания испытательного оборудования для оценки функциональных свойств СД крутильных колебаний и функциональной характеристики при решении задач диагностики.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

  1. На основе аналитических исследований, параметров крутильных колебаний судовых МДК, судов смешенного плавания (река - море), расчетного метода выбраны и обоснованы положения (подходы) создания исследовательских стендов и моделирования крутильных колебаний.

  2. Разработаны универсальные технические устройства; модельный демпфер, исследовательский стенд, моделирующий крутильные колебания

  3. Обоснован способ определения функциональной характеристики модельного демпфера.

  4. Выполнены экспериментальные исследования с количественной оценкой характеристики функциональных свойств и внутреннего взаимодействия конструкционных элементов СД на исследовательском стенде, а также апробирован расчётный метод оценки параметров исследовательского стенда моделирующего крутильные колебания.

Оценка состояния вопроса, определение работоспособного состояния СД при техническом обслуживании судовых МДК и ремонте СДВС (на примере исследований проведённых испытательным центром MTS).

Испытательный центр «Marine Technology Service» Астраханского Государственного Технического Университета (ИЦ) аккредитован MP и PP. Область аккредитации, измерения крутильных колебаний судовых валопроводов главных энергетических установок и вспомогательных агрегатов (амплитуда и напряжения от крутильных колебаний). ИЦ имеет соответствующие свидетельства о признании (см. приложение А). [73,70]

В распоряжении ИЦ находятся современная система измерений крутильных колебаний «Astech Eliectronikc» одобренная и разрешенная к применению английским Lloyd s Register of Shipping (см. приложение Б). С помощью которой можно проводить испытания судовых ДВС и МДК для оценки работоспособности и прогнозирования технического состояния СД.

На данный момент времени накоплен опыт работы и значительный объём результатов о техническом состоянии как судовых МДК так и СД. Всего оценено 25 судов различного назначения и 39 судовых ДВС на стенде з-да им. Ленина (г. Астрахань). Основные характеристики для анализа параметров крутильных колебаний и динамики использования СД в составе МДК приведенные в таблицах 1. 1 и 1.2, которые составлены по результатам собственных экспериментальных исследований. В таблицах приводятся следующие данные:

Максимальная наработка, двигателя в часах; у -Гармоническая составляющая, согласно данных расчёта; А-Амплитуда колебаний в исследуемом участке валопрвода, в радианах или фактические напряжения, в МПа; [т] - Допускаемые напряжения, в МПа; - Вал (валопровод) в котором оценивались напряжения или амплитуды. ский анализ тензограмм (рис 1.2 и 1.3). Результаты гармонического анализа не выявили, каких либо ярко выраженных качественных параметров состояния крутильных систем. Наблюдается смещение максимальных амплитуд с 270 об/мин к 240 об/мин, одна из причин это различные режимы нагрузки (при стендовых испытаниях дизелей).

В большинстве работ определено, что оценка амплитуды и частоты крутильных колебаний системы не могут являться единственным критерием, необходимо определить сочетание наиболее значимых критериев оценки, например; температуры и амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), физико-химических свойств ПМС жидкости и АЧХ, виброакустические методы и т. д. Введение, каких либо дополнительных требований в проведении испытаний, значительно усложнит саму проблему и приведет к дополнительным материальным затратам.

В работе [17,18] предсиавлен сравнительный анализ расчета допускаемых напряжений от крутильных колебаний и показано, что многие расчетные методики занижают назначаемые величины допускаемых напряжений. Следовательно, занижение допускаемых напряжений от крутильных колебаний, для назначения предельных отклонений технического состояния СД, неоправданно, и может привести к необоснованному выводу из эксплуатации, установок удовлетворяющих требованиям надежности.

Существующие методы контроля технического состояния и система технического диагностирования более полно оценивают работоспособность ва-лопровода МДК в целом с позиции крутильных колебаний, нежели отдельных типовых узлов, которые используются в судовом валопроводе.

Именно это подводит нас к необходимости разработки различных методов моделирования и создания специальных устройств для более полного исследования демпфирования крутильных колебаний, и оценке ТС СД. В ряде работ, [2,40,46,55,69,88] представлены результаты исследований при испытании судовых установок (МДК) с различными двигателями. Испытания силиконового демпфера [55] проводились также на судовой установки, с двигателем 6425/34 (К[е=450э.л.с., при пном=500 об/мин).

Наиболее опасными в валопроводе установки оказались крутильные колебания одноузловой формы от возмущающих моментов 3-го порядков, при которых амплитуды напряжений существенно выше допускаемых, в пусковом диапазоне частот вращения п=190-210 об/мин. В соответствии с рисунком 1.4 при оптимальном демпфере амплитуда напряжений составляет Т =13,9 (МПа). Рисунок 1.4 - График развития амплитуд напряжений в зависимости от частоты вращения двигателя. 1-без жидкости; 2-е жидкостью.

В источнике [102] приводятся графики развития напряжений и частот крутильных колебаний, в зависимости от частоты вращения, в 12-ти цилиндровом V-образном двигателе. Силиконовый демпфер заполнялся жидкостями с различной вязкостью /A, ju2, /лЗ и оценивалось влияние температуры на развитие напряжений от крутильных колебаний. В соответствии с рисунком 1.5 амплитудно-частотные характеристики установки изменяются при повышении температуры СД, что обусловлено изменением вязкости наполнителя.

Постановка целей и задач расчетно-экспериментальных исследований

Описанные методы моделирования и определенный метод аналогий и соответствий модели, заключается в следующем. Модельная система должна иметь ряд соответствий, которые позволят перейти к решению основных задач исследования крутильных колебаний.

В соответствии с расчетным методом система должна быть многомассовой на одну или более масс должен воздействовать изменяющийся момент. Действие изменяющегося момента должно приводить к возникновению резонанса различных узловых форм крутильных колебаний. Крутильные колебания определяются рядом количественных критериев; частота, амплитуда, частота вращения и т. д.

Расчет крутильных колебаний валопровода МДК очень сложный вычислительный процесс, который состоит из ряда последовательных этапов, тесно связанных друг с другом.

В этом разделе приводятся основные уравнения, позволяющие обобщить аналитическую оценку характера демпфирования крутильных колебаний. Исследования принято начинать с выявления основных факторов, определяющих количественные и качественные показатели крутильных колебаний. Рациональная последовательность расчета крутильных колебаний изложена в работе [46,94] и п. 2.1.

Наиболее полное исследование складывается из основных этапов: 1) Определение крутильной схемы системы.

На этом этапе составляется эскиз чертежа линии валопровода с фиксацией на нем всех требуемых для расчета размеров. Вычисляются моменты инерции масс, податливости участков валопровода. Оценивается линейности соединений. Упрощение крутильной схемы за счет слияния масс, разделённых друг от друга участками вала с очень малой податливостью.

При определении момента инерции сосредоточенную массу можно разбить на геометрически-простые тела и применить аналитический способ. При вычислении моментов инерции относительно осей ,т], С,, параллельных осям x,y,z.

Размерность будет иметь: Р - вес тела (н); у - удельный вес материала (н- м ); g - ускорение силы тяжести 9,81 (м- с ), г - расстояние между соответ-ствующими осями (м), 0 - момент инерции тела (н-м- с ).

Податливость е- (н"]-м )на участке валопровода это отношение угла закручивания ф этого участка к величине скручивающего момента М - (н м) приложенного на его концах соответственно. W -момент сопротивления на данном участке вала; сг -нормальные или т -касательные напряжения соответственно. После определения моментов инерции сосредоточенных масс и по-датливостей участков вала, можно определить крутильную схему системы. 2) Расчет свободных колебаний системы. Определяются частоты свободных колебаний и соответствующие им формы колебаний.

В соответствии с рисунком 2.1 а) 9;,е, обозначают соответственно моменты инерции масс и податливости участков вала между этими массами б) одноузловая форма колебаний, в) двухузловая форма колебаний.

Дифференциальное уравнение системы с линейным трением на массах и в соединениях, возбуждаемой гармоническим моментом, имеет вид [2]

Наиболее компактным и глубоко разработанным является методика В. П. Терских [46,55,91,94] на основе комплексной интерпретации и метода цепных дробей. При использовании этого метода удобно перейти к безразмерной системе в соответствии с рисунком. 2.1. Безразмерные параметры этой системы определяются следующим образом.

Моменты инерции масс и податливости соединений относятся к моменту инерции, какой либо массы (как правило первой массе, соединению)

Вводятся понятия комплексной стойкости массы с трением и податливости, а также комплексной амплитуды суммарного реактивного момента Амплитуда вынужденных колебаний і-й массы и комплексная амплитуда суммарного реактивного момента _ M(,)(j)

Корни цепных дробей 13, 14 определяют свободные частоты колебаний системы. Эти корни находят подстановками в уравнение пробных значений Д. Вычисления удобно производить в специальных таблицах или с помощью специальных программ [46]. 3) Расчет резонансных колебаний. Вычисляются амплитуды гармонических составляющих возмущающих моментов по уравнения (4)

Последующие этапы вычислений делаются в зависимости от целей исследования валопровода пропульсивных установок на крутильные колебания, и имеют разнонаправленный характер. В настоящем расчётно-аналитическом исследовании переходим к оценке качественной характеристики свойств СД и демпфированию крутильных колебаний. Метод расчета резонансных колебаний в системе с малым трением основан на том, что в установившихся колебаниях с неизменяемой амплитудой возмущающих моментов противодействуют только демпфирующие моменты, а инерционные и эластические моменты полностью уравновешивают

Описание, характеристики контрольно измерительной и регистрирующей аппаратуры

С вращающегося вала, посредством бесконтактной радиальной трансмиссии применен беспроводной способ передачи измеренных данных к стационарному измерительному преобразователю. В системе введена обработка сигналов от смонтированного моста из тензодатчиков, который приклеен к валу как показано на рисунке 3.5. Передача выходного сигнала происходит в цифровом формате. Система позволяет одновременно тензометрировать два вала или один вал в двух точках.

Индуктивный измерительный преобразователь; воспринимает сигнал и предает его через кабель на одноканальный аналого-цифровой преобразо ватель (АЦП) с передающего устройства (трансмиттер TX5D/1/IFM) демодулятор/декодер. Полученный сигнал с декодера в АЦП преобразуется в цифровой и передается на компютер.

Трансмиттер TX5D/1/IFM - предназначен для подсоединения к тензодатчику в конфигурации полного моста. Входная цепь формирования сигнала состоит из стадии фильтрования, входной дифференциальной усилительной аппаратуры вместе с стабилизированным мостом. Также во входную цепь введено дистанционное шунтированное устройство для калибровки, посредством которого, производится включение шунтированного калибровочного резистора в параллель с одним из плеч моста.

После усиления тензосигнала напряжение подается в преобразователь серийной бинарной формы. Эти цифровые данные вместе с кодом форматирования используются для модуляции частот (10,7 mHz) выходных данных трансмиттера. Дополнительно к каналу для измерения также передается напряжение питания трансмиттера, и, таким образом, становится доступно на декодере для контроля.

Передача 10,7 МГц сигнала от вращающего вала осуществляется через индуктивную связь между антенной (рис 3.5), намотанной вокруг вала и соединенной с входным разъемом трансмиттера

Возбуждение моста: 4,096 ± 1% на всех диапазонах температурного режима работы. Температурный коэффициент составляет 20 мВ/С; максимальный выходной ток 20 мА на канал. Защита от короткого замыкания (примечание: максимальная сумма тока моста - 20 мА при индуктивно питающемся трансмиттере). Нулевое смещение с температурой: обычно 0,03% на С; Точность: 11 бит; 0,1 полный диапазон. Частота выборки 2 КГц (0,05) Температурный диапазон работы: -20 С ... +85 С. Требование к питанию: 5,5 ... 12 В на 12 мА (не включая ток тензо-датчикового моста).

Блок аналого-цифровых преобразователей состоит из двух, каждый из которых имеет широкую полосу частот «wideband» и «low-pass» аналоговое выходное напряжение плюс коммутационный - модуль, который позволяет непосредственно подсоединяться к компьютеру.

Модуль АЦП - DC1D/IFM/1 во время эксплуатации (при выполнении измерений) позволяет преобразовывать низкий уровень 10,7 МГц Fm-сигнала, полученного от индуктивной головки и выводить нулевой уровень.

Волнообразный сигнал обрабатывается и амплитуда ограничивается для восстановления серийного от АЦП сигнал, полученный от трансмиттера, который далее конвертируется в 16 бит параллельных данных - 12 бит измерения и 4 бит - номер канала. Эти данные передаются к двум в аналоговые конверторы, посредством чего реконструируются эти волнообразные аналоговые напряжения - один сигнал от деформации и один - от питания напряжения трансмиттера, низкочастотные фильтры снимают перепад напряжения от АЦП выходного сигнала с помощью полюсного постоянного фильтра для сигнала от деформации и простого низкочастотного фильтра, который питает трансмиттер. Дальнейшей обработке выходной сигнал от деформации подвергается с помощью регулировки нулевого (zero) и уровня выходного сигнала (output level) выходным буферным усилителем и вторым буферным усилителем, в который включен выход very low-pass фильтрования. Поставляемый программный продукт позволяет одновременно выводить на дисплей информацию по обоим каналам и сохранять полученные данные в файл. Датчиком в этой аппаратуре является тензометр сопротивления -фольговые тензорезисторы, предназначенные для измерения деформаций деталей машин и конструкций.

Расчетно-экспериментальное исследование функцио нальных свойств и функциональной характеристики модельного демпфера

Работу возмущающих моментов в установке, от двигателя постоянного тока вычисляется по формуле: [2] где М - амплитуда возмущающего момента, Н м; A2R - амплитуда резонансная второй массы системы (двигателя постоянного тока); дв - амплитуда свободных колебаний двигателя постоянного тока;

При этом амплитуда возмущающего момента зависит от максимального (импульсного) тока, подаваемого на двигатель. Максимальный ток снимается с помощью осциллографа и соответственно пересчитывается максимальный возмущающий момент на двигателе.

В рисунком 4.5 ширина импульса Ті и продолжительность цикла ТЦі подаваемого на якорь электродвигателя. Устройство регулирования импульсного момента позволяет изменять, в широком диапазоне 5...2000 (Гц) с шагом 1 мс. Также может быть введена постоянная составляющая, линия 1, что приводит к уменьшению амплитуды импульса и увеличению частоты вращения вала, в связи с увеличением средней составляющей крутящего электромагнитного момента.

Рисунок 4.5 - Осциллограмма токового импульса якоря электродвигателя; 1-е постоянной составляющей; 2-без постоянной составляющей. Амплитуда возмущающего электромагнитного момента определяется по формуле (30): [2] &дв - вспомогательный коэффициент пересчета для двигателя постоянного тока составляет 0,94 [2]. При этом, в большинстве экспериментов максимальный ток оставался практически постоянным и был равен 15 А, поэтому в дальнейшем принимаем амплитуду возмущающего момента равной 14,1 Нм. где b - коэффициент демпфирования в подшипнике, определяется по формуле (36) [2] где р - плотность смазочного масла, 9,8 103 н/м3; v - кинематическая вязкость масла при рабочей температуре, 20-10"6 м2/с; d - диаметр вала в подшипнике, м. 8 - средний диаметральный зазор в подшипнике, м. 1 - длина подшипника, м. со - круговая частота колебаний. аП1 и ап2 - амплитуды свободных колебаний вала в подшипниках. Согласно источникам [2,46,55] значение демпфирования в подшипниках, как правило, очень мало, поэтому в первом приближенном расчете можно им пренебречь. в) Демпфирование в материале вала (упругий гистерезис). Согласно источникам [2,46], работой демпфирования от упругого гис терезиса также можно пренебречь. г) Демпфирование в двигателе. Считаем, что в двигателе совершается работа демпфирования аналогичной в генераторе постоянного тока. Соответственно работа демпфирования в двигателе будет вычисляться по следующей формуле: где Н - фрикционная стойкость двигателя п Получаем общую формулу для WflB. п На основе уравнений работ возмущающих и демпфирующих моментов (17) (18) глава 2. Получаем общую формулу: п п v ; Выразив из данной формулы A2R, получаем: напряжений, возникающих в валах стенда от максимальных амплитуд крутильных колебаний применим формулу (33) из источника [58] 8j - безразмерная амплитуда эластического момента, W; - полярный момент сопротивления сечения вала, вычисляется по формуле (39) в соответствии с источником [58]: Wi = f Использование экспериментальных результатов полученных тензо-метрированием валопровода исследовательского стенда, требует определения масштабного коэффициента, который определяется [93]. Под масштабом напряжений принято подразумевать отношение амплитуды напряжения в данном участке вала к амплитуде колебаний какой-либо определенной массы. Экспериментальные данные по крутильным колебаниям валопровода стенда без инерционной массы модельного демпфера (на валу стенда установлен только корпус демпфера). Одноузловая форма, частота колебаний -29,4 Гц. Представлены в таблице 4.5. Таблица 4.5 Экспериментальные данные по стенду. Согласно полученным данным, производим расчет теоретических резонансных колебаний массы двигателя и сравниваем их с полученными в ходе эксперимента. Результаты сводим в Таблицу 4.6. Экспериментальные данные по крутильным колебаниям валопровода стенда с застопоренной инерционной массой модельного демпфера. Одноузловая форма, частота колебаний - 24,39 Гц Экспериментальные данные приведены в Таблице 4.7. Согласно полученным данным, производим расчет теоретических резонансных колебаний массы двигателя и сравниваем их с полученными в ходе эксперимента. Результаты сводим в Таблицу 4.8. Построение графиков функциональной и амплитудно-частотных характеристик модельного демпфера.Графики изменения амплитуд напряжений в рассматриваемом сечении вала установки изображены на Рисунке 4.6. Графики основаны на экспериментальных данных, которые занесены в соответственно в Таблицу 4.7, 4.8 и расчетных данных, Таблица 4.9, 4.10 соответственно.

Похожие диссертации на Исследование функциональных свойств силиконовых демпферов судовых дизелей для решения задач диагностики