Низкочастотные составляющие

Анализ условий эксплуатации магистральных трубопроводов показал, что наряду со статической труба испытывает циклически изменяющуюся нагрузку с широким спектром частот. При этом, кроме высокочастотной составляющей спектра, обусловленной работой компрессорных станций, присутствуют низкочастотные колебания, возникающие в результате изменения температуры §тен-ки трубы, биений, изменения режимов перекачки и т. д., что может вызвать малоцикловую коррозионную усталость трубопроводов, транспортирующих, в первую очередь, жидкие углеводороды.

ческой труба испытывает циклически изменяющуюся нагрузку с широким спектром частот. При этом, кроме высокочастотной составляющей спектра, обусловленно. работой компрессорных станций, присутствуют низкочастотные колебания, возникающие в результате изменения температуры стенки трубы, биений, изменения режимов перекачки и т. д.. что может вызва1., малоцикловую коррозионную усталость труб (МКУ). Причем корровионно - усталостные трещины имеют жесткую привязку к концентраторам напряжения в виде царапин, вмятин, сварных швов и т.д. Вместе с тем явление КР проявляется при оиеиифическом воздействии карбонат - бикарбонатной среды, катодной поляризации и статически приложенных нагрузок на участках трубопровода с поврежденной изоляцией. Причем в результате изучения очагов разрушения по причине КР не наблюдалось привязки трещин к концентраторам напряжения, хотя по своей топографии трещины КР и коррозионной усталости близки. Более того, в ряде случаев в очагах разрушения наблюдалось даже растворение концентраторов напряжения в виде царапин. Несмотря на этот очевидный факт вопрос о КР как о самостоятельном явлении продолжает оставаться открытым. Поэтому в целях идентификации явления КР, в лабораторных условиях УГНТУ и были проведены МКУ исследования на образцах труиной стали 17Г1С в карбонат - бикарбонатной среде.

Отстройка от резонанса и повышение вибрационной надежности лопаток. Для длинных лопаток характерны низкочастотные колебания, вызываемые технологическими причинами и местными нарушениями потока. Определить количество нарушений k не представляется возможным. Вместе с тем, как показал опыт эксплуатации, зона опасной кратности составляет k = /д1//г = 2-=-6. Запас от резонанса 1-го тона колебаний должен составлять не менее ± 15 % для k = 2 и ± 4 % для k' — 6. При кратности R < 7 допускается работа на резонансных частотах [37]. Опасными для коротких лопаток являются высокочастотные колебания. Они вызываются наличием кромочного следа и зависят от числа направляющих лопаток zx. Частота возмущающей силы в этом случае равна /д = ггп. При парциальном подводе пара гг принимают фиктивное (то, которое было бы при полном подводе пара к рабочим лопаткам).

Вибрации машин, например, металлорежущих станков, компрессоров, электродвигателей и т. п. могут быть высокочастотными звуковыми и инфразвуковыми. Низкочастотные колебания осязаются человеком главным образом в тех случаях, когда они возникают в инструментах типа пневмомолотков. Осязанием воспринимаются также вибрации, происходящие с звуковой частотой и имеющие достаточно большую амплитуду.

Указанные нагрузки возбуждают вынужденные низкочастотные колебания механизма на жесткости амортизации С, максимальную амплитуду которых v (см) можно оценить по формуле

соединенных упругими и демпфирующими элементами. Низкочастотные колебания двигателя при помощи механической обобщенной модели целесообразно исследовать посредством метода импедансов [139]. Следует отметить, что если уравнение движения системы с одной степенью свободы линейно, то установившаяся реакция системы на гармоническое возмущение есть гармоническая функция с частотой, равной частоте возмущения.

Такого рода влияние влажности пара на скорость звука было отмечено А. Виглиным [Л. 11]. Рассматривая низкочастотные колебания с периодом, значительно превышающим время фазовых релаксаций, автор расчетом в числах демонстрирует уменьшение скорости распространения возмущений при переходе водяного пара в процессе колебаний из перегретого состояния в насыщенное.

Высокочастотные колебания Низкочастотные колебания

При ультразвуковой очистке деталей применяют как низкочастотные ультразвуковые колебания, порядка 20 кгц, так и высокочастотные, порядка 300 кгц. Низкочастотные колебания рационально применять для удаления склеивающих и полировочных лаков с оптических стекол и линз, стойких масел с поверхностей часовых деталей и др.

Претановка задачи. Развитый турбулентный поток в соответствии с имеющимися теоретическими и экспериментальными данными представляет собой суперпозицию трех вихревых структур: анизотропных макромасштабных вихрей, обусловленных граничными условиями и создающих низкочастотные колебания; локально-изотропных микромасштабных вихрей, передающих энергию турбулентных пульсаций по каскаду из низкочастотной в высокочастотную часть спектра; изотропных микромасштабных вихрей, совершающих высокочастотные колебания и преобразующих энергию этих колебаний в тепло. Характерными масштабами вихревых структур в трех названных диапазонах спектра турбулентных пульсаций являются интегральный масштаб корреляции L, микромасштабы Тейлора К и Колмогорова т] [1].

интерес к закруткам, обеспечивающим пониженную степень реактивности вдоль радиуса, и к ступеням с повышенной степенью циркуляции (czu < 0). Такие ступени срабатывают большие перепады энтальпий и имеют сравнительно малые утечки у периферии ступени, благодаря чему уменьшаются переменные аэродинамические силы, возбуждающие низкочастотные колебания ротора.

изменяют низкочастотные составляющие.

К третьему типу относят землетрясения большой продолжительности (порядка 2—4 мин), в которых преобладают низкочастотные составляющие (порядка 1,5—2,5 с), хотя продолжительность доминантной составляющей порядка 10—30 с. Как отмечают отдельные авторы, колебания грунта этого типа есть результат прохождения колебаний второго типа через толщи рыхлых отложений. Примером может служить землетрясение в Мехико-Сити, 1957 г.

Заметное снижение GH-o (to) для низкочастотных составляющих наблюдается в крепких грунтах. Для слабых грунтов и плывунов низкочастотные составляющие спектра ускорения не только не уменьшаются, но могут даже быть больше 0,04 с. Это обстоятельство необходимо учитывать при проектировании и размещении парков товарных резервуаров.

стины экрана при измерении фаз. После фильтра сигнал, проходя усиление и ограничение, поступает на частотомер, по которому можно делать непосредственный отсчет-частоты. Специально устроенная система четырех фильтров позволяет в диапазоне 1 200— 12000 об/мин выделить основную гармонику, а также низкочастотные составляющие, что в некоторых случаях позволяет производить гармонический анализ измеряемой вибрации.

ного шага этого колеса (при условии использования в измерении технологической базы установки колеса при нарезании на станке *) прямо характеризует плавные (низкочастотные) составляющие функции ошибки делительной цепи станка, т. е. накопленную ошибку шага делительного колеса станка, в том числе и эксцентриситет делительного венца относительно фактической оси вращения стола станка. Если станок имеет два делительных червяка, расположенных диаметрально относительно колеса, то по этому графику можно судить о качестве регулировки червяков; при правильной их регулировке плавная составляющая функции ошибки должна дважды повторяться на одном обороте стола.

Так, например, в делительной цепи зубофрезерного станка при однозаходном червяке и числе зубьев делительного колеса гс функция ошибки цепи в основном содержит низкочастотные составляющие л = = 1, 2, 3, 4, отражающие характер течения накопленной ошибки шага зубьев делительного колеса, и высокочастотные составляющие п = zc, 2zc, отражающие ошибку делительного червяка и ошибку его монтажа.

Из приведенных осциллограмм (см. рис. 2, 3) следует, что низкочастотные составляющие возмущений совпадают, а высокочас-

чиков. Для спектра пульсаций давления в нижнем подшипнике характерны частота 50 Гц и ее вторая гармоника 100 Гц. Наибольшие амплитуды пульсаций с частотой 50 Гц наблюдались на малых расходах. С ростом расхода пульсации уменьшаются, а вторая гармоника начинает превосходить первую. В спектре пульсаций давления в нижнем подшипнике наблюдаются также довольно интенсивные высокочастотные составляющие в зонах 1,6; 10; 16 кГц. С увеличением расхода интенсивность этих пульсаций также уменьшается. Из рассмотрения осциллограмм пульсаций давления, измеренных датчиками в нижнем подшипнике (см. рис. 3), ясно видны составляющие процессов частотой 50 Гц, сдвинутые но фазе на четверть периода. Высокочастотные составляющие, обусловленные вихревыми движениями, регистрируемые датчиками нижнего подшипника, различались. Это говорит о неодинаковом вихреобразовании в зонах установки указанных датчиков. Датчики, установленные в кольце разгрузочного диска, фиксиро-вали частоту 50 Гц, иногда с заметной второй ее гармоникой 100 Гц. На отдельных режимах присутствуют низкочастотные составляющие пульсаций с частотами 8—10 Гц, иногда до 4 Гц. Наиболее значительны составляющие с частотой 50 Гц. Их амплитуда достигает 1—2 ксг/см2. Датчики, разнесенные на угол 90° по окружности диска, фиксируют сдвиг фаз указанных состав-

Измерение векторов вибросмещения ротора в нескольких плоскостях позволит построить линию динамического прогиба ротора или ее составляющих, а наличие аппаратуры с высокой избирательностью даст возможность определить оборотную гармонику и кратные ей еще на докритических скоростях вращения, а также выявить и оценить влияние нелинейностей (в частности, выявить низкочастотные составляющие). Все это позволит начать балансировку уже на докритических оборотах вращения, целесообразность которой подчеркивается, например, в работе [4].

Бигармонические режимы колебаний н субгармонические резоиансы шпинделей веретен. В ряде случаев наблюдается бигармонический режим колебаний. Наряду с вынужденными колебаниями, обусловленными неуравновешенностью шпинделя и паковки, при рабочих скоростях имеются низкочастотные составляющие с частотой, близкой к первой собственной частоте или основной критической скорости.

Кроме того, могут иметь место низкочастотные составляющие спектра крутильных колебаний от накопленных погрешностей окружного шага. Частота этих колебаний in= i(n/6Q), где i= 1, 2, 3, ...