Улучшение вибрационных характеристик центробежных судовых электровентиляторов

• Автор: Поздеев, Леонид Валерьевич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Анализ путей снижения вибрации центробежных судовых электровентиляторов (ЦСЭВ)
1.1. Особенности проектирования ЦСЭВ
1.2. Классификация источников вибрации центробежных
электровентиляторов
1.3. Обзор методов решения задач снижения вибрации центробежных

электровентиляторов
1.4. Постановка задачи
1.5. Выводы
2. Интегрированный подход к проектированию ЦСЭВ низкой виброактивности
2.1. Методика интегрированного подхода к формированию путей
снижения вибрации ЦСЭВ
2.2. Оптимизация компоновки двухкаскадной системы амортизации центробежных электровентиляторов
2.3. Влияние характеристик резинометаллических амортизаторов на виброактивность электровентиляторов
2.4. Математический модальный анализ конструкции промежуточной
рамы вентилятора
2.4. Выводы
3. Результаты экспериментальных исследований
3.1. Оценка адекватности конечно-элементной модели штатной промежуточной рамы
3.2. Исследование влияния конструктивных модификаций промежуточной рамы на динамические характеристики

3.3. Экспериментальный модальный анализ конструкций
модифицированных промежуточных рам
3.4. Экспериментальное определение динамических характеристик резинометаллических амортизаторов
3.5. Выводы
4. Оценка эффективности модификаций двухкаскадного амортизирующего крепления ЦСЭВ
4.1. Алгоритм оценки полезности модификации амортизирующего крепления вентиляторов
4.2. Комплексный анализ результатов ЭМА и расчёта частот свободных
колебаний усовершенствованной конструкции промежуточной рамы
4.3 Анализ виброшумовых характеристик электровентилятора с
усовершенствованным амортизирующим креплением
4.4. Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Одним из самых распространенных типов механизмов в промышленности являются вентиляционные установки, основной элемент которых - вентилятор.
На сегодняшний день наибольшее распространение получили центробежные вентиляторы. Их используют в системах вентиляции всех отраслей промышленности, для кондиционирования воздуха зданий, проветривания горных выработок и т.д.
Кроме того, центробежные вентиляторы играют важнейшую роль в системах жизнеобеспечения автономных объектов и являются наиболее распространённым видом судового оборудования.
Кроме требований, предъявляемых обычно к вентиляторам общепромышленного назначения, к центробежным судовым электровентиляторам (ЦСЭВ) предъявляются дополнительные специфические требования: они должны быть вибро- и ударостойкими, иметь минимальные габариты и массу, устойчиво работать в аварийных условиях, при крене и дифференте судна, иметь высокий коэффициент полезного действия. Эти требования определяют особенности схем компоновки и-характеристик ЦСЭВ. При этом одним из основных требований, предъявляемых к ЦСЭВ, является обеспечение заданных виброшумовых характеристик.
Следует отметить, что повышенные уровни вибрации оборудования негативно сказываются на здоровье человека, вызывая нарушения в нервной и костно-суставной системах, повышение артериального давления, нарушения остроты зрения и т.д.
Анализ публикаций показал, что вибрация ЦСЭВ может быть подразделена на вибрацию механического, аэродинамического и электромагнитного происхождения. Наиболее эффективным путём снижения уровней вибрации считается её подавление в источнике за счет проведения конструктивнотехнологический мероприятий: повышения точности изготовления и монта-

позволяют добиться желаемых результатов. Основной упор делается на подавление вибрации в самом вентиляторе за счет проведения конструктивнотехнологических мероприятий: повышения точности изготовления и монтажа отдельных деталей и узлов; оптимизация геометрии проточной части и рабочего колеса; повышают качество балансировки и т.д. В настоящее время прогресс в снижении уровней вибрации ЦСЭВ просматривается не в снижении виброактивности источника, а в применении эффективных средств виброизоляции.
3. Обзор конструктивных особенностей ЦСЭВ с пониженными уровням вибрации и шума свидетельствует об эффективность применения резинометаллических амортизаторов и системы двухкаскадной виброизоляции опорных связей вентиляторов для. снижения их уровней вибрации. Отмечена- зависимость.резонансной частоты изделия, на амортизаторах от величины рабочей деформации, что необходимо учитывать при расчёте систем амортизации. Также отмечено, что промежуточный каскад амортизации вносит в конструкцию вентилятора дополнительные резонансы, что приводит к увеличению уровней вибрации в диапазоне данных резонансных частот и делает промежуточную раму вентилятора наиболее критичным элементом его конструкции.
4. Обзор методов решения задач снижения вибрации ЦСЭВ показал высокую эффективность использования экспериментального модального анализа для получения информации о собственных частотах,- формах колебаний и демпфировании отдельных элементов конструкции ЦСЭВ-. Отмечена актуальность интегрированного подхода к использованию результатов численного моделирования и натурных испытаний с целью обеспечения высокой эффективности работ в области моделирования и достижения высокого качества изделия уже на стадии разработки.