Смазочный слой - подшипник
Cтраница 3
 |
Быстроходный турбодетандер ( схема. [31] |
Таким образом, для криогенных турбомашин ( рис. I) 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. [32]
Используя выражения расхода смазки ( 42), можно получить важные интегральные соотношения, связывающие толщину смазочного слоя и давление в нем. Так, если смазочный слой подшипника или демпфера лишь по краям сообщается с окружающей смазкой ( см. рис. 4, а), то при отсутствии специального подвода смазки в подшипник и при установившихся движениях цапфы средний за период t расход смазки через любое поперечное сечение равен нулю. [33]
Некоторое улучшение рассматриваемых гидростатических демпферных подшипников может быть достигнуто посредством камер на выходе из дроссельных каналов. При этом камеры следует выполнять в смазочном слое подшипника, а не демпфера. [34]
Определитель этой системы уравнения не обращается в нуль и не имеет резкого минимума ни при каких значениях угловой скорости ротора. Отсюда следует, что взаимодействие неуравновешенного ротора и смазочного слоя подшипников не сопровождается резонансными явлениями. [35]
Для получения полных сведений о вибрациях узлов машины требуется, чтобы число датчиков перемещений было равно числу степеней свободы колебательной системы. Так, для жесткого ротора, совершающего колебания на смазочном слое подшипников, установленных в жестком корпусе, требуется четыре датчика вибраций с соответствующей аппаратурой. В случае гибких роторов или роторов с податливыми корпусами число датчиков, необходимых для полного описания колебаний, значительно возрастает и становится чрезмерно большим. [36]
Тогда по мере увеличения угловой скорости вращения последовательно проходится несколько резонансных ( критических) состояний. С увеличением порядкового номера резонанса обычно ослабевает связь вынужденных колебаний со смазочным слоем подшипников и, в частности, с их демпфирующим действием. Поэтому усиление колебаний при резонансах высших порядков больше, нежели на первом резонансе. [37]
Гибкие валы при пусках и остановках проходят опасную зону резонанса, при которой частота вращения вала совпадает с его собственной частотой. Роторы центробежных машин могут быть подвержены значительным колебаниям от воздействия на ротор пульсирующего потока газа ( помпаж) или гидродинамических сил, возникающих в смазочном слое подшипника при неправильной форме шеек, в случае недостаточно точной центровки валов и по другим причинам. [38]
Частота и иные, менее существенные, параметры автоколебаний в общем оказывались весьма постоянными у каждого индивидуального ротора и одинаковы даже при различном возбуждении автоколебаний - под действием смазочного слоя подшипников, аэродинамических сил, при помпаже и др. Вместе с тем иногда наблюдалось постепенное или резкое изменение частоты автоколебаний, не сопровождавшееся изменениями амплитуды и не вызванное каким-либо видимым изменением режима работы машины. [39]
Иногда возникает сомнение в правильности расчета собственных частот ротора или упругости смазочного слоя. Тогда выполняется измерение частоты колебаний невращающегося ротора, возбужденных легким, но резким ударом или иным аналогичным образом. В случае большого вязкого сопротивления в смазочном слое подшипников или в демпфере такая операция выполняется на стенде в опорах без зазоров и с такими кромками, при которых не происходило бы защемления шеек ротора, что искажает результаты измерений частоты колебаний. [40]
Сила, двигающая ротор при его автоколебаниях, зависит не столько от его угловой скорости, сколько от скорости колебаний, и потому частота автоколебаний значительно отличается от угловой скорости. Частота автоколебаний гибкого ротора обычно близка к значению его собственной частоты. Частота автоколебаний жесткого ротора, возбуждаемого действием смазочного слоя подшипников скольжения -, обычно имеет величину, несколько меньшую половины угловой скорости вращения. Эти характерные признаки позволяют отличать автоколебания от вынужденных колебаний ( см. фиг. [41]
Вибрации корпусов связаны с вибрациями роторов и проявляются либо в тонкостенных авиационных конструкциях, либо в тяжелых стационарных турбомашинах, также выполняемых с относительно тонкостенными корпусами. Малые турбомашины, свойственные криогенной промышленности, по технологическим соображениям выполняются с относительно толстостенными и жесткими корпусами, масса которых значительно превышает массу ротора. В них главную опасность представляют вибрации роторов, как упругих тел, поддерживаемых смазочным слоем подшипников скольжения и контактирующих с рабочей средой. Описание колебаний такой механической системы представляет основное содержание настоящей работы. [42]
 |
Возникновение паровой венцовой циркуляционной силы в ступени турбомашины. [43] |
Ясно также, что интенсивность возмущающих венцовых сил зависит от режима работы турбины: с увеличением нагрузки и приближением начальных параметров пара к номинальным значениям венцовые силы растут. Характерным признаком возникновения низкочастотной паровой вибрации является ее появление при определенной нагрузке турбины, когда интенсивность венцовых сил достигает достаточного значения. Поэтому устранение паровой вибрации путем установки виброустойчивых подшипников невозможно, хотя, конечно, демпфирующие свойства смазочного слоя подшипников в определенной степени влияют и на снижение паровых колебаний, однако это влияние уменьшает колебания, но не ликвидирует их причину. [44]
Устойчивость колебаний зависит от нагрузки машины по ее мощности. Производственники не любят недогруженных турбо-машин, считая их недостаточно устойчивыми. Действительно, увеличение нагрузки во многих случаях стабилизирует колебания роторов, что объясняется положительным влиянием возросшей статической нагрузки подшипников. Вместе с тем повышение нагрузки турбомашины сопровождается увеличением возмущающих гидромеханических сил в проточной рабочей части машины, что даже может вызывать автоколебания роторов, сходные с теми, которые возбуждаются под действием смазочного слоя подшипников скольжения. Неоднократно наблюдалась вполне устойчивая работа турбодетандеров без нагрузки или же с нагрузкой в пределах 20 - 40 % номинальной мощности. При повышении нагрузки этих машин возникали интенсивные автоколебания роторов, приводившие к поломкам уплотнений, подшипников и даже рабочих колес. [45]
Страницы: 1 2 3 4