Крутильное колебание — система — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Cтраница 1
Крутильные колебания системы рассматриваются отдельно для работы на каждой ступени и при работе отключенного двигателя. [1]
Далее по периоду крутильных колебаний системы определяют момент инерции тела. [2]
Таким образом, возникают крутильные колебания системы. [3]
Так, в случае крутильных колебаний системы с рядом маховиков ( схема коленчатого вала) определение эквивалентной системы производится следующим образом. [4]
Решим вспомогательную задачу о крутильных колебаниях системы, показанной на рис. V.7, а. Примем, что в этой системе массой обладают только диск 1 и груз 4, причем / — полярный момент инерции диска; т — масса груза. Вал 2 закреплен одним концом и может только закручиваться. Тяга 3 является совершенно жесткой и служит лишь связью между диском 1 и грузом 4, который может перемещаться по горизонтали вдоль неподвижной втулки 5; длина тяги значительно больше радиуса диска.
Разработаны рекомендации для снижения интенсивности крутильных колебаний системы винт — колонна штанг винтовых насосных установок с поверхностным приводом. [6]
Момент включения в сеть сопровождается крутильными колебаниями системы ротор двигателя-вал-рабочее колесо насоса. [7]
В качестве примера нелинейных колебаний рассмотрим крутильные колебания системы, состоящей из двух маховиков, соединенных между собой валом, в который включена нелинейная упругая муфта ( фиг. [8]
С; динамические нагрузки, связанные с крутильными колебаниями системы, учитываемые коэффициентом / Скр. [9]
Эта постоянная вычислялась с большой точностью по периоду крутильных колебаний системы. [10]
Ото и есть ураниение амплитудных углов поворота при крутильных колебаниях цепочной системы. [11]
Для выбора размеров упругого элемента амортизатора поставлена задача о крутильных колебаниях системы винт — колонна штанг с амортизатором.
Амортизатор крутильных колебаний с резиновым упругим элементом описывается вязко-упругой моделью.
[12]
Однако если частота колебательного вращающего момента становится равной собственной частоте крутильных колебаний системы двигатель-механизм, наступает явление резонанса, сопровождающееся сильным шумом и вибрациями, а в ряде случаев и механическими повреждениями. В этом случае говорят уже об электромеханической совместимости преобразователя и электродвигателя, учет и обеспечение которой необходимо осуществлять на всех стадиях проектирования и разработки регулируемых электроприводов. [13]
В заключение отметим, что передачи с клиновыми ремнями могут вызывать крутильные колебания ведомой системы из-за неизбежного различия ширины ремня по его длине и, как следствие, изменения передаточного отношения за один пробег ремня. [14]
Как видно из графиков, при работе винтовой насосной установки с поверхностным приводом возникают крутильные колебания системы винт — колонна штанг.
Это обусловлено наличием падающей характеристики коэффициента трения от скорости трущихся поверхностей ротора и резиновой обоймы статора. Крутильные колебания носят периодический характер и оказывают отрицательное воздействие на эксплуатационные характеристики винтовой насосной установки. Поэтому необходимо выявить зависимости динамических параметров работы установки от параметров самой системы и параметров эксплуатации и определить режимы работы установки, при которых колебания скважинного оборудования будут незначительны или исчезнут.
[15]
Страницы: 1 2 3
Крутильные колебания валопроводов, оснащенных специальными устройствами для гашения колебаний
%PDF-1.5 % 1 0 obj > /Pages 4 0 R >> endobj 5 0 obj /Author /Title >> endobj 2 0 obj > stream
Что такое крутильная вибрация?
`;
Промышленность
Факт проверен
Д.
Р. Сатори Крутильная вибрация возникает из-за дисбаланса во вращающихся системах, например, из-за несоосности вращающегося вала или из-за слабой муфты, которая допускает небольшие нежелательные движения вдоль оси вращения. Детали рассчитаны на вращение с постоянной скоростью или, иногда, требуется ускорение или замедление. Чем меньше внезапных или случайных вибраций испытывает вращающаяся деталь во время работы, тем дольше срок ее службы. Многие торсионные компоненты изготовлены из материалов, способных выдерживать долговременное повреждение при кручении, также известное как усталость при кручении. Без надлежащих испытаний при вибрационной нагрузке вращающиеся детали могут треснуть, катастрофически выйти из строя, вызвать периферийные повреждения и даже смерть оператора машины.
Вращающиеся стержни, обычно являющиеся частью силовой передачи, такие как трансмиссионные валы, распределительные валы, коленчатые валы, карданные валы и шпиндели, испытывают крутильные колебания, поскольку они передают мощность от какого-либо генерирующего устройства. Такие вращающиеся валы изготавливаются из пластичных материалов, например металлов, обладающих большей вязкостью разрушения — устойчивостью к растрескиванию. Металлические вращающиеся детали выходят из строя из-за медленного растрескивания с поверхности, где испытывается наибольшее напряжение кручения и где трещины легче всего идентифицировать.
Трещины могут расти и от вращающихся муфт, от дефектов поверхности внутри отверстий крепежа. Концевые трещины на поверхностях разрушения растут примерно в плоскости, перпендикулярной длине вращающегося вала и вокруг центральной оси.
Простым примером крутильных колебаний является дорожный знак при постоянном ветре. Крепления и кронштейны, удерживающие знаки в нормальных условиях, не рассчитаны на сопротивление вращательному движению. В шторм дорожные знаки будут раскачиваться на ветру под действием крутильных колебаний. Даже некоторые очень большие знаки могут быть сорваны с причала, превратившись в осколки для неосторожных, попавших в ураган.
Крутильные колебания могут возникать при определенной резонирующей геометрии вала или при высоких скоростях вращения, превышающих определенное предельное значение. В этот момент вращение вокруг оси вала становится динамически неустойчивым и возникают разрушительные вибрации. Эти случайные вибрации, противоречащие нормальному непрерывному движению вала, открывают трещины в металле и являются основными причинами выхода из строя вращающихся частей.
Если часть тонкого вращающегося компонента, например лопатка турбины, испытывает катастрофический отказ из-за сквозной трещины, это может привести к более серьезным дисбалансам, которые могут разрушить целые энергосистемы.
Причина, по которой крутильные колебания трудно учесть, заключается в том, что во время испытаний сложно применять периодические крутильные нагрузки. Сегодня валы разрабатываются с помощью аналитических инструментов для оптимизации длины и диаметра валов с целью минимизации крутильных колебаний.
Вам также может понравиться
Рекомендуется
КАК ПОКАЗАНО НА:
Общие сведения о крутильных вибрациях
Поломка коленчатого вала, вызванная несовместимостью крутильных колебаний между дизельным двигателем и генератором.
Понимание крутильных колебаний и важность TVA
Разрушающая крутильная вибрация возникает, когда различные части вращающегося оборудования не работают. При проектировании или сборке оборудования с приводом от двигателя важно учитывать свойства при кручении различных соединяемых компонентов. Неучет этих внутренних сил может привести к дребезжанию, чрезмерному шуму, плохой работе и даже катастрофическому отказу.
Поломка коленчатого вала, вызванная несовместимостью кручения между дизельным двигателем и генератором.
Вибрация при кручении стала более распространенной в дизельном оборудовании, чем в прошлые годы. На смену большому медленно вращающемуся дизелю прошлого пришли двигатели меньшего размера с высокими оборотами. Тем не менее, управляемое оборудование в основном осталось неизменным.
Такое изменение соотношения размера и рабочего объема между двигателем и приводимым механизмом увеличило вероятность торсионной несовместимости.
Это не имеет большого значения, но больше внимания уделяется выполнению анализа крутильных колебаний (TVA) для обеспечения совместимости перед созданием новой системы. Дни, когда двигатель просто прикручивали к генератору и ожидали, что он заработает, прошли. Устройства демпфирования кручения в настоящее время часто необходимы для предотвращения преждевременного износа оборудования или катастрофического отказа.
Торсионная вибрация влияет на все двигатели и вызывается пульсирующим крутящим моментом, воздействующим на коленчатый вал при работе каждого цилиндра. Коленчатый вал на самом деле немного крутится вперед и назад при каждом ходе. Эта вибрация особенно характерна для дизельных двигателей из-за их высокой степени сжатия. Пульсирующая выходная мощность двигателя может быть рассчитана как частота, которая изменяется в зависимости от числа оборотов в минуту. Чем выше обороты, тем выше частота. Проблемы начинают возникать, когда частота зажигания двигателя начинает соответствовать собственной частоте приводимого оборудования.
Обычно собственная частота приводимого оборудования настолько выше частоты двигателя, что это не проблема. Однако с более быстрыми двигателями это становится проблемой.
Естественная частота — это то же явление, которое позволяет певцу разбить бокал. Если певец соответствует собственной частоте стакана с достаточной громкостью, вибрация в стакане усилится до такой степени, что разобьется. Эта гармоническая частота определяется такими факторами, как масса объекта и жесткость пружины. Вот почему винные бокалы разного веса будут разбиваться на разных частотах, что требует от певца изменения их высоты тона, чтобы соответствовать уникальной частоте бокала.
Компоненты двигателя также имеют собственные частоты, на которые влияют их инерция, масса, жесткость пружины и крутящий момент. Как и бокалы для вина, двигатели меньшего размера имеют меньшую инерцию и, следовательно, более низкие собственные частоты. Это может приблизить собственную частоту системы к частоте зажигания двигателя при типичных оборотах.
Работающее оборудование в этом диапазоне иногда можно услышать как «стон», который исчезает при увеличении оборотов. Работа на этих частотах создает дополнительную нагрузку на компоненты двигателя и может привести к утечке масла, преждевременному выходу из строя насосов, подшипников и приводных валов. В худшем случае коленчатый вал может буквально сломаться, как певец разбивает бокал. Двигатели с фиксированной скоростью, такие как генераторы, могут быть более восприимчивы к резонансу, поскольку скорость двигателя не может быть снижена или повышена для изменения его частоты.
К счастью, с помощью TVA можно определить опасные частоты, а системы двигателя можно настроить таким образом, чтобы их частота находилась на безопасном расстоянии от предпочтительной скорости двигателя. Мы подключаем много различного оборудования к задней и передней части наших двигателей и стремимся убедиться, что все совместимо, прежде чем строить его. Наши испытания TVA помогут оптимизировать конструкцию, а также определить частоты вращения двигателя, которых следует избегать, защищая компоненты двигателя от вредных частот и обеспечивая долгие годы надежной работы.