Параметрические колебания роторов на радиальных подшипниках жидкостного трения

• Автор: Майоров, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 174 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 Проблемы современного проектирования высокоскоростных роторных систем с подшипниками жидкостного трения
1.1 Особенности конструкции и эксплуатации
1.2 Современное состояние дел в области расчета
1.3 Структура, объект и задачи исследований
2 Моделирование подшипников жидкостного трения
2.1 Уравнения движения и тепломассопереноса жидкости в
эксцентричном зазоре подшипника
2.2 Модели подшипников
2.3 Алгоритм расчета полей давлений и характеристик подшипника
3 Динамика роторов в условиях параметрических колебаний
3.1 Модель жесткого ротора
3.2 Модель гибкого ротора
3.3 Моделирование элементов, вызывающих
параметрические колебания
4 Экспериментальные исследования параметрических
колебаний роторов на подшипниках скольжения
4.1 Описание экспериментального комплекса
4.2 Постановка и планирование эксперимента
4.3 Описание информационно-измерительной системы
4.4 Обработка результатов эксперимента и сравнение с
теоретическими данными
5 Вопросы проектирования и оценки
динамического состояния роторных систем
5.1 Критерии работоспособности роторных систем с
радиальными подшипниками жидкостного трения

5.2 Программное обеспечение для проведения динамического анализа роторных систем на
подшипниках жидкостного трения
5.3 Рекомендации по проектированию роторных систем на подшипниках жидкостного трения
Заключение
Список использованной литературы Приложения

Введение
Актуальность темы.
Основным приводным устройством большинства современных энергетических, транспортных и технологических машин и установок является роторная система, надежность и работоспособность которой, определяют качество машины в целом. В последние годы развитие техники в области роторных систем идет в двух направлениях: 1) минимизация габаритов машин (медицина, биология, проектирование вычислительной техники), которая значительно повышает требования к точности расчета и изготовления узлов и деталей агрегатов; 2) повышение производительности установок, что приводит к неизбежному росту скоростей и мощностей (в первую очередь энергетика и транспорт).
Большинство современных роторных систем отличаются высокими скоростями вращения, что не позволяет применять в качестве опор подшипники качения, вследствие их ограниченной быстроходности. Поэтому в качестве опор роторов могут использоваться либо подшипники жидкостного трения, либо магнитные подвесы. Магнитные подвесы достаточно сложные технические системы по сравнению с подшипниками жидкостного трения, что в сочетании с высокой стоимостью делает их применение не всегда приемлемым. Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что с точки зрения техникоэкономических показателей, перспективным является использование в качестве основных узлов приводных устройств современных энергетических, транспортных и технологических машин и установок, роторов на опорах жидкостного трения.
В процессе работы ротора на подшипниках жидкостного трения неизбежно возникают колебания вызванные действием как внешних, так и внутренних сил. При этом возможны такие режимы работы, когда могут возникать параметрические колебания, приводящие к неустойчивой работе и выходу из строя машины в целом.

путем введения пульсационных добавок, учитывающих кажущиеся турбулентные напряжения (напряжения Рейнольдса), что позволяет избежать моделирования турбулентных вихрей, и как следствие, значительно уменьшить размерность расчетной сетки.
В основу осреднения предлагаемой положены следующие положения:
1) пульсациями вязкости р., теплоемкости ср, коэффициент объемного теплового расширения од-и коэффициента теплопроводности X пренебрегаем вследствие их малости, а также пульсациями тепловыделения внешних источников Q и проекциями объемных сил/-.То,/, вследствие явного определения этой величины как функции времени / и пространственных координат г,
2) осреднение всех величин кроме проекций скоростей г„ го, V; и температуры Т производится интегрально за период времени Ат Причем величина & должна быть велика по сравнению с периодом турбулентных пульсаций, но мала по сравнению с постоянной времени для любого медленного изменения поля течения, обусловленного обычной нестационарностыо течения. При этом осредненные величины / определяются соотношением [4]:
где/- осредняемая величина; г1- время; Д - конкретный момент времени, тогда величину можно представить в виде суммы осредненной / и пульсаци-онной составляющих /':
3) осреднение проекций скоростей V,., го, V- и температуры Т производится интегрально за тот же период времени А/, но плотностью в качестве весовой функции. При этом осредненные величины / определяются соотношением [4]:
9,2 [4, 81];
(2.48)
/ = / + /'
(2.49)