Динамическое уравновешивание вращающихся сложных механических систем

• Автор: Шустова, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 01.00.00
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1993
• Место защиты: Алматы
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ГЛАВА I. ДИНАМИЧЕСКОЕ УРАВНОВЕШИВАНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО

СОСУДА, ЧАСТИЧНО ЗАПОЛНЕННОГО ЖИДКОСТЬЮ

1. Условия отсутствия дополнительных динамических давлений при вращении системы "тело + жидкость"'вокруг закрепленной вертикальной оси
2. Постановка задачи о динамическом уравновешивании1 точечной корректирующей подвижной массой цилиндрического сосуда, содержащего жидкость

3. Дифференциальное уравнение свободной поверхности жидкости

4. Случай малых угловых: скоростей

5. Случай малых угловых ускорений. . . . . . . .... . ... . 31:

6. Случай больших угловых скоростей

7. Случай больших угловых скоростей. Круговой цилиндр

8. Учет массы сосуда при динамическом уравновешивании системы "тело+жидкость".

9. Задача о динамическом уравновешивании в. безразмерных

величинах
ГЛАВА I I. ДИНАМИЧЕСКОЕ УРАВНОВЕШИВАНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО
СОСУДА, СОДЕРЖАЩЕГО ЖИДКОСТЬ, В СЛУЧАЕ МЕДЛЕННОГО
ИЗМЕНЕНИЯ ЕЕ МАССЫ
1. Условия динамического уравновешивания сосуда с жидкостью переменной массы
2. Случай малых угловых скоростей

3. Случай малых угловых ускорений
4. Случай больших угловых скоростей
ЗАКЛЮЧЕКНИЕ
• ЛИТЕРАТУРА
_ 4— ВВЕДЕ НИ Е
Во многих отраслях промышленности, например, в химической, медицинской,, металлургической, пищевой и-т. п. используются различные аппараты, которые включают в себя вращающиеся резервуары, частично заполненные жидкостью. Во многих случаях эти резервуары вращаются вокруг вертикальной оси, не совпадающей с их осью сим^ метрии. Как известно [9],[23]Д29], при разгоне или торможении таких устройств возникают динамические давления на ось вращения, которые могут вести к преждевременному разрушению соответствующих механизмов. Чтобы избежать этого, надо каким-либо образом провести динамическое уравновешивание данной механической; системы. Особенностью рассматриваемой системы является необходимость
V •
уравновешивания дополнительных динамических давлений,, возникающих за счет перемещения жидкости в резервуаре. В настоящей работе с этой целью предлагается использовать точечную корректирующую массу, перемещением которой можно управлять.
Такой способ динамического уравновешивания можно использовать в различных случаях,например, при инерционном сепарировании - разделении различных по плотности смешанных жидкостей или отделении плавающих частиц под действием центробежной: силы. Сепарирование осуществляется в центрифугах (их угловая скорость вращения достигает 100000 об/мин), которые широко используются в химической:технологии, научных исследованиях,горно-рудной и молочной промышленности: (в данном случае главным образом'используются работающие по принципу центрифуги сепараторы). Кроме того, предлагаемый: метод можно применять при гидрометаллообработке,
6 Случай больших угловых скоростей
Рассмотрим случай, когда начальная угловая скорость со0 вращения системы настолько велика, что образующая свободной поверхности практически вертикальна Начиная, с момента времени Ь ■=* О вращение цилиндрического сосуда становится ускоренным, что ведет к изменению формы свободной поверхности жидкости, а, следовательно, и положения центра масс жидкости'и возникновению дополнительных динамических давлений на ось. Задача, как.и прежде, заключается в определении в соответствии с формулами (1. 2.1) такого закона'движения корректирующей массы лг/ , чтобы дополнительные динамические давления уравновешивались. Поскольку никакого движения жидкости, относительно оси Ох в данном случае происходить не может то : •;
и какие-либо движения корректирующей массы будут иметь место только в плоскости г параллельной ОХ У . Поэтому
все процессы будем рассматривать в проекции на плоскость ОХУ .Так, под свободной поверхностью жидкости будем подразуОценим, какой должна быть угловая скорость со0 , чтобы жидкость располагалась вертикально. Для этого, очевидно, должно выполняться неравенство
Я*» £ С На- я, ;= аоп&Ь, '
мевать ее проекцию на плоскость Ох У
т. е.