Устойчивость - вал
Cтраница 3
Практический интерес представляет и другая постановка задачи оптимизации размеров вала, а именно, нахождение оптимального сочетания между d и /, обеспечивающего при заданных свойствах материала вала ( ов), эксцентриситете е, перепаде давления Р и ресурсе h минимальную для соблюдения циклической прочности длину ГВ. Актуальность такой задачи вызвана двумя причинами: ограниченностью конструктивных возможностей увеличения линейных габаритов гидромашины и опасностью потери устойчивости вала при его нерациональном удлинении. [31]
Конструкция центрифуг рассчитана на обеспечение устойчивости ее ротора при работе. Это достигается, во-первых, точностью монтажа и хорошей 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. [32]
К тому же, переход от валов к ячейкам, как показывает эксперимент, характеризуется гистерезисом. Это, по-видимому, свидетельствует о том, что переход связан с конечными возмущениями; в теории же рассматривалась устойчивость валов относительно малых возмущений. [33]
 |
Типовая конструкция диска фрикционной муфты с прямобочньши внутренними зубьями ( размеры в. [34] |
Для телескопических валов ( рис. 1.26) применяют в основном зубчатые соединения. Эти соединения выполняют обычно значительной длины ( 1 5 - 3 диаметра), так как здесь важно не снизить устойчивость вала за счет зазоров в соединений. [35]
Различие действия сил внешнего и внутреннего трения связано с гироскопическими силами, возникающими при вращении вала. Если рассмотреть движение вала во вращающейся вместе с валом системе координат, то силы внутреннего трения будут выражены обычными диссипативными силами, которые вследствие известного положения нарушают устойчивость вала в закритической области вращения, как устойчивость, обусловленную гироскопическими силами; внешнее же трение вызывает компенсирующие гироскопические силы, способствующие стабилизации движения. [36]
В этом случае масло сначала поступает в полость верхнего вкладыша, нагревается, охлаждая шейку вала, и затем входит в масляный клин. Для увеличения потока масла через верхний вкладыш и повышения интенсивности охлаждения вала в центральной части верхнего вкладыша делается выборка. Однако выборка снижает устойчивость вала на масляной пленке. [37]
Центрифуги используются в процессах деасфальтизации, когда применение фильтрации затруднено или невозможно вследствие малой величины кристаллов, низкой скорости фильтрации и быстрого засорения ткани мелкими кристалликами. При высоких частотах вращения ротора ( от 6 до 17 тыс. об / м) в деталях аппарата возникают большие напряжения, которые при дефектах изготовления, в результате износа или коррозии, при увеличении скорости против расчетной, при недостатках балластировки и возникновении вследствие этого вибрации, могут привести к поломке вала или разрыву ротора и травмированию обслуживающего персонала. Особое значение имеет устойчивость вала: его скорость вращения ю должна быть обязательно больше или меньше так называемой критической скорости вала ыкр, определенной для каждой конкретной конструкции. [38]
Центрифуги используются в процессах деасфальтизации, когда применение фильтрации затруднено или невозможно вследствие малой величины кристаллов, низкой скорости фильтрации и быстрого засорения ткани мелкими кристалликами. При высоких частотах вращения ротора ( от 6 до 17 тыс. об / м) в деталях аппарата возникают большие напряжения, которые при дефектах изготовления, в результате износа или коррозии, при увеличении скорости против расчетной, при недостатках балластировки и возникновении вследствие этого вибрации, могут привести к поломке вала или разрыву ротора и травмированию обслуживающего персонала. Особое значение имеет устойчивость вала: его скорость вращения со должна быть обязательно больше или меньше так называемой критической скорости вала шкр, определенной для каждой конкретной конструкции. [39]
Чен и Вайтхед, пользуясь техникой контролируемых начальных условий ( см. разд. Использовались круглые сосуды с Г 10 - 16, жидкости с Р - 103 ( силиконовые масла) и метод теневой визуализации. Оказалось, что в исследованном диапазоне чисел Рэлея RC R 2 5 RC область устойчивости валов к трехмерным возмущениям четко вырисовывается в плоскости ( k R), причем с коротковолновой стороны она ограничена порогом поперечно-валиковой неустойчивости, а с длинноволновой - зигзаговой. Но внутри этой области валы далеко не всегда сохранялись неизменными. Процесс такой перестройки в основном двумерен и возможен благодаря тому, что у боковых стенок, вблизи сингулярностей типа фокусов ( см. рис. 19 5), рождаются новые или исчезают старые валы. [40]
Показательны также эксперименты Кришнамурти [39], в которых, как и в [34], исследовались стационарные надкритические движения в условиях, когда температурная зависимость параметров несущественна. Как оказалось, в надкритической области возникают устойчивые двумерные валы, длина волны которых изменяется с увеличением R; одна из экспериментальных кривых представлена на рис. 56 вместе с диаграммой устойчивости валов по Буссэ. При увеличении R наступает перестройка валов в устойчивые пространственные ячейки, причем значение R, при котором происходит перестройка, удовлетворительно согласуется с границей устойчивости валов, найденной теоретически. Существование устойчивых пространственных движений, на первый взгляд, противоречит результатам Шлютера, Лорца и Буссэ, согласно которым устойчивых пространственных движений нет. [41]
Для его описания требуется введение еше одной амплитудной функции. Неожиданный результат состоит в том, что выводы качественно отличаются от приведенных выше для слоя с твердыми границами. Появляются новые моды неустойчивости, существенно меняющие форму областей Буссе. В частности, оказывается, что в некотором интервале значений числа Прандтля область устойчивости валов вообще отсутствует. [42]
При исследовании малых прогибов упругих стержней показано, как можно ввести поперечный сдвиг в дифференциальное уравнение равновесия этой теории. Излагается расчет балок на упругом основании и важная для судостроения задача, поставленная И. Г. Бубновым, о расчете перекрестных балок. Рассмотрен продольно-поперечный изгиб балок, приводится точное, а также приближенное, развитое автором, решение в тригонометрических рядах. Дается систематизированное изложение теории выпучивания прямых сплошных стержней, полос, круговых колец, двутавровых балок, устойчивости вала при кручении. Уточняется известная задача Ф. С. Ясинского о расчете на устойчивость пояса открытых мостов. Приводятся точные и приближенные решения этой задачи энергетическим методом, данные самим автором. Особенно ценны результаты, относящиеся к устойчивости плоской формы изгиба полос и двутавровых балок. Теория изгиба, кручения и устойчивости двутавровых балок была разработана автором в 1905 - 1906 годах и оказалась основополагающим исследованием для последующих разработок в области расчета и общей теории тонкостенных стержней. Автор приводит компактные формулы для расчета критических сил. [43]
Показательны также эксперименты Кришнамурти [39], в которых, как и в [34], исследовались стационарные надкритические движения в условиях, когда температурная зависимость параметров несущественна. Как оказалось, в надкритической области возникают устойчивые двумерные валы, длина волны которых изменяется с увеличением R; одна из экспериментальных кривых представлена на рис. 56 вместе с диаграммой устойчивости валов по Буссэ. При увеличении R наступает перестройка валов в устойчивые пространственные ячейки, причем значение R, при котором происходит перестройка, удовлетворительно согласуется с границей устойчивости валов, найденной теоретически. Существование устойчивых пространственных движений, на первый взгляд, противоречит результатам Шлютера, Лорца и Буссэ, согласно которым устойчивых пространственных движений нет. [44]
Здесь возникает эффект, аналогичный известному явлению проникающей конвекции ( см. разд. Ts ( z) не является линейным во всем слое, а в некотором интервале высот z имеет место конвективная устойчивость ( dTs / dz 0), то конвективные движения проникают в эту устойчивую область. В случае, когда имеется рамп, проникновение в область устойчивости также должно происходить, но не по вертикали, а по горизонтали. А поскольку имеется не единственное решение, а семейство решений, отражающих эффект горизонтального проникновения, то, по крайней мере, создать искусственно разные распределения k ( R) в принципе можно. Подобно тому, как нельзя локально применять критерий устойчивости уже сформировавшихся валов, нет оснований локально применять и критерий устойчивости неподвижной жидкости, а тем более - считать, что локальные условия диктуют и локальное значение волнового числа. [45]
Страницы: 1 2 3 4