Динамического торможения

29. Исследование динамического состояния поверхностных слоев при износе металлов/Б. И. Костецкий, Л. И. Бершадский, В. А. Шепельский и др. — В кн.: Повышение износостойкости и срока службы машин. Киев: УкрНИИНТИ, 1970, вып. I, с. 98—105.

В этом диапазоне частот машина описывается совокупностью каналов распространения колебаний («вибропроводов») от точек приложения сил к выбранным точкам наблюдения. Конкретный анализ динамического состояния машины производится обычно с помощью рассечения общей системы на ряд независимых подсистем и описания их свойств в точках взаимодействия этих подсистем обобщенными динамическими характеристиками типа

Для получения аналитических зависимостей расчленим мысленно всю систему по опорным площадкам на три независимые подсистемы: объект, блок виброизоляции и фундамент. Для сохранения динамического состояния этих подсистем к опорным пло-шадкам каждой из них необходимо приложить силы, равные силам воздействия одной из подсистем на другую, т. е. силы реакции. Очевидно, что к опорным площадкам объекта будут приложены силы, .равные силам, действующим на те же площадки входа блока виброизоляции, но имеющие другой знак. Аналогичное положение имеет место на опорных площадках фундамента и выхода блоков виброизоляции. Положение каждой из опорных площадок в общем случае определяется шестью координатами: тремя линейными перемещениями центров площадок хъ х%, х3 и тремя углами поворотов площадок вокруг осей координат х^, хъ, х6. Если число опорных площадок крепления объекта к входу блока виброизоляции равно т, то, очевидно, полная совокупность параметров, определяющих положение всех площадок объекта и входа блока виброизоляции, равна q = 6т. Перенумеруем все параметры положения площадок и представим их в виде матриц-столбцов:

Для того, чтобы создать методику контроля динамического состояния транспортных турбомашин, находящихся в эксплуатации, очевидно, в первую очередь необходимо создать соответствующую аппаратуру, пригодную для условий эксплуатации. Эта аппаратура должна легко переноситься, быть простой, дешевой и не очень чувствительной к воздействию внешних условий. Указанным условиям удовлетворяет прибор, разработанный автором. Использования прибора для замеров виброперегрузки показали, что он удовлетворяет требованиям, предъявляемым к аппаратуре, работающей в условиях эксплуатации.

Контроль динамического состояния турбомашины в процессе эксплуатации должен обнаружить наряду с известными новые источники повышенного вибрационного состояния двигателя. В этом случае возникнут новые резонансные колебания на таких оборотах, при которых они ранее не наблюдались.

явить при дискретном прохождении. Непрерывное прохождение позволило изучить явление бифуркации автоколебаний, нестационарные переходы системы из одного устойчивого динамического состояния в другое. На рисунках, которые будут приведены ниже, стрелки показывают направление прохождения (увеличение и уменьшение М0 (т), т. е. скорости ф). Для экономии машинного времени записи были сделаны не для всей области значений М0 (т), а лишь для некоторой части, иллюстрирующей основные стороны изучаемого явления. Поэтому начало отсчета М0 (т) на следующих ниже рисунках показано произвольно.

Поэтому исследование динамического состояния машины, в особенности резонансного состояния сложной колебательной системы, должно предшествовать выбору метода уравновешивания.

Из изложенного выше следует, что карданный вал необходимо часто балансировать как гибкое изделие. При выборе методики уравновешивания и расчете подвесной системы опор станка необходимо знать резонансные частоты и собственные формы колебаний валов в зависимости от параметров колебательной системы станка. Ниже приводится анализ динамического состояния карданных валов, как гибкого вала, и расчеты его основных параметров.

допущение о динамической независимости поведения дисковой части системы от поведения собственно лопаток. При таком предположении вынужденные колебания лопаток можно рассматривать как колебания в условиях кинематического возбуждения, когда они возбуждаются собственными силами инерции в результате колебаний массивного основания. В этом случае эффективность возбуждения лопаток определяется амплитудой перемещений основания. В свою очередь, амплитуда упругого основания обода рабочего колеса, несущего лопатки, зависит от динамического состояния всей системы. При приближении частоты возбуждения к собственной частоте несущей части системы амплитуда колебаний мест крепления лопаток существенно возрастает, вызывая интенсивное возрастание кинематического возбуждения лопаток.

После постановки на входе в вентилятор специальных интер-цепторов, турбулизирующих поток, общая динамическая картина поведения вентилятора существенно изменилась. Проявившиеся ранее резонансные колебания практически исчезли. Взамен возникли нерегулярные колебания рабочего колеса, максимальный размах которых превышал максимальные амплитуды резонансных колебаний. Спектральный анализ показал, что этим нестационарным колебаниям, носящим случайный характер, соответствуют частоты, отвечающие полосе сгущения собственных частот системы (точки на рис. 8.12), т. е. нерегулярные колебания преимущественно происходят по формам колебаний с большим числом волн по окружности. Эти результаты свидетельствуют о возможности радикального изменения динамического состояния рабочих колес вентиляторов и компрессоров в зависимости от конкретных условий, которые складываются во входном устройстве.

значительных нагрузках и скоростях, являются нелинейными приводами. Существенно нелинейными в них являются зависимости усилия трения от скорости слежения, перепада давления и расхода от смещения управляющего золотника и ряд других. Поэтому результаты расчета динамики таких приводов, удовлетворительно совпадающие с данными практики, могут быть получены путем учета этих нелинейностей, что показано в главе III, посвященной исследованию устойчивости и методике расчета основных параметров силовых гидравлических следящих приводов с дроссельным управлением при учете нелинейностей методом гармонической линеаризации. В главе обосновываются области возможного динамического состояния гидравлических следящих приводов с различными нелинейностями, исследуется влияние несимметричности нелинейных характеристик, характера входного воздействия, связь между точностью воспроизведения и устойчивостью. Рассматривается и обосновывается целесообразность введения в привод специальных нелинейностей, как средства повышения устойчивости и точности воспроизведения.

При размыкании цепи защиты подъемной машины происходит аварийное включение тормоза. При этом размыкаются контакты 1К и замыкаются контакты 2К и двигатель ПД переходит на режим динамического торможения, вследствие чего рабочий вал 1 толкателя останавливается и груз G опускается вниз, замыкая тормоз. Интенсивность динамического торможения регулируется реостатом ^D. В случае отказа по какой-либо причине системы динамического торможения специальное реле включает устройство, замыкающее вспомогательный ленточный тормоз ЛТ, шкив которого установлен на рабочем валу толкателя. Замыкание тормоза ЛТ приводит к быстрой остановке рабочего вала толкателя и опусканию груза G.

При электродинамическом торможении в начальный период динамический момент может превысить статический в 3—8 раз. Механические характеристики двигателя МКА-14 в режиме динамического торможения показаны на рис. 8 [116].

Рис. 8. Механические характеристики асинхронного двигателя МКА-14 в режиме динамического торможения:

Исходя из максимального тока, допустимого по условиям коммутации и максимальной э. д. с. е<)/0, можно по формуле (6) найти величину рО/0. Характеристики динамического торможения расположены в квадранте //.

Фиг. 15. Переход с рабочего режима на режим динамического торможения.

14. Касьянов В. Т., Расчёт динамического торможения асинхронных двига'елей, „Вестник электропромышленности" № 8 и 9, М. 1936.

Уравнения (2) и (3) справедливы для всех режимов работы двигателя. Для противовключения второй член правой части обоих уравнений больше п0 и я<0; для рекуперации / и М отрицательны и п > ntf, для динамического торможения скорость идеального холо-

Характеристики схемы с независимым возбуждением ничем не отличаются от характеристик динамического торможения двигателей параллельного возбуждения. Для схемы с самовозбуждением характеристики приведены на фиг. 9.

На фиг. 14 представлены универсальные механические характеристики динамического торможения для краново-ме-таллургических двигателей МТ и МТК

тельного привода, причем А попрежнему работает в двигательном режиме, а Б— в режиме динамического торможения.

где а = 1 для динамического торможения, а = 3 для торможения противо-включением; tj— продолжительность торможения от п = пс до п = 0; ПВ^— фактическая относительная продолжительность включения.