Кафедра деталей машин та прикладної механіки
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/787
Browse
10 results
Search Results
Item Patterns in change and balancing of aerodynamic imbalance of the low-pressure axial fan impeller(2018) Olijnichenko, L.; Filimonikhin, G.; Nevdakha, A.; Pirogov, V.; Олійніченко, Л. С.; Філімоніхін, Г. Б.; Невдаха, А. Ю.; Пирогов, В. В.Дослiдженi особливостi змiни i балансування аеродинамiчної незрiвноваженостi робочого колеса осьового вентилятора типу ВО-06-300 (Україна). Знайдена аеродинамiчна неврiвноваженiсть робочого колеса, викликана установкою однiєї лопатки: – пiд iншим кутом атаки; – з порушенням рiвномiрностi кроку; – не перпендикулярно до подовжньої осi робочого колеса; – за наявнiстю вiдразу всiх трьох вище названих похибок встановлення. Оцiнена змiна аеродинамiчної незрiвноваженостi вiд змiни густини повiтря. Оцiнений вплив температури повiтря, висоти над рiвнем моря, атмосферного тиску на густину повiтря i аеродинамiчну незрiвноваженiсть. Встановлено, що при iншому кутi атаки i при порушеннi перпендикулярностi виникає динамiчна незрiвноваженiсть, у який моментна складова на порядок бiльша за статичну складову. При порушеннi рiвномiрностi кроку виникає тiльки статична складова, що лежить у площинi робочого колеса. Серед розглянутих похибок найбiльш небажаною є встановлення лопатки пiд iншим кутом атаки. При такiй похибцi аеродинамiчна незрiвноваженiсть у 6–8 разiв бiльша, нiж при iнших. При змiнi в робочому колесi кута атаки однiєї лопатки на ±4o можна погiршити точнiсть балансування робочого колеса до класу точностi G 6,3 при частотi 1500 об/хв, чи G 16 – при 3000 об/хв. Встановлено, що звичайну i аеродинамiчну незрiвноваженостi можна балансувати одночасно. Балансування доцiльно проводити динамiчне в двох площинах корекцiї. Балансування можна проводити корегуванням мас чи пасивними автобалансирами. На конкретному прикладi показана методика врахування аеродинамiчної неврiвноваженостi в диференцiальних рiвняннях руху осьового вентилятора. Вiдповiдно до методики складовi аеродинамiчної незрiвноваженостi додаються до вiдповiдних складових звичайної незрiвноваженостi. Одержанi результати застосовнi на етапах проектування i виготовлення осьових вентиляторiв низького тиску. Їх застосування дозволить полiпшити вiбрацiйнi характеристики зазначених вентиляторiв.Item Уравновешивание автобалансиром ротора в упруго-вязко закрепленном корпусе с неподвижной точкой(ТПУ, 2014) Филимонихин, Г. Б.; Гончаров, В. В.; Філімоніхін, Г. Б.; Гончаров, В. В.; Filimonikhin, G.; Goncharov, V.Изучается процесс уравновешивания автобалансиром статически неуравновешенного ротора, помещенного с возможностью вращения в тяжелый упруго-вязко закрепленный корпус с неподвижной точкой. Предложенная методика исследований может быть стандартной при решении подобных задач и включает следующие этапы: · составление упрощенных дифференциальных уравнений движения роторной системы, линеаризованных как по введенному малому параметру, так и по отклонениям системы от установившегося движения; · составление замкнутой системы дифференциальных уравнений относительно обобщенных координат, определяющих движение ротора, его дисбаланс; · приведение уравнений к безразмерному виду, их комплексное сворачивание и приведение к стационарному виду; · составление характеристического уравнения и исследование его корней. В результате исследований установлено, что: принципиально возможно уравновесить ротор, только если условный составной ротор (образованный ротором и корпусом) длинный; при этом ротор имеет одну критическую скорость, и автобалансировка наступает при ее превышении; в процессе наступления автобалансировки сначала прекращаются быстрые движения корректирующих грузов относительно ротора, а потом они медленно движутся относительно ротора к автобалансировочному положению. The authors have studied the process of balancing statically unbalanced rotor placed in visco-elastic fixed casing with fixed point by auto-balancer. The proposed research methodology may be standard in solving similar problems and includes the following stages: · derivation of simplified differential equations of motion of rotor’s system linearized by the entered small parameter and by the system deviations from steady motion; · obtaining of closed system of differential equations for generalized coordinates defining rotor motion and its unbalance; · transformation of the equations to the dimensionless form, their complex folding and reduction to stationary form; · obtaining of characteristic equation and studying its roots. The results of the research are: it’s possible to balance rotor only if a conditional composite rotor (formed by rotor and casing) is long; in this case rotor has only one critical speed and auto-balancing occurs on its exceeding; at auto-balancing at first the fast motions of corrective weights stop relative to the rotor and then they move slowly relative to the rotor to auto-balancing positions.Item Уравновешивание автобалансиром ротора в упруго-вязко закрепленном корпусе, совершающем пространственное движение(ТПУ, 2014) Филимонихин, Г. Б.; Гончаров, В. В.; Філімоніхін, Г. Б.; Гончаров, В. В.; Filimonikhin, G.; Goncharov, V.Найдены условия наступления автобалансировки и установлено, что: · корпус и ротор условно образуют составной, более массивный и длинный ротор, характеристики которого влияют на процесс автобалансировки; · переходные процессы, характеризующие автобалансировку, делятся на: быстрые, при которых практически прекращаются движения корригирующих грузов относительно ротора и устанавливается движение ротора, соответствующее суммарному дисбалансу корректирующих грузов и дисбаланса ротора; медленные, при которых корригирующие грузы приходят в автобалансировочное положение, двигаясь относительно ротора; · скорость протекания быстрых переходных процессов зависит от параметров закрепления корпуса, массо-инерционных характеристик составного ротора, скорости вращения, положения плоскости балансировки, сил вязкого сопротивления, действующих на корректирующие грузы, и не зависит от уравновешиваемого дисбаланса, количества и положений корректирующих грузов; · скорость протекания медленных переходных процессов дополнительно зависит от уравновешиваемого дисбаланса, количества и положений корректирующих грузов, но не зависит от сил сопротивления опор. The authors have determined the conditions of auto-balance occurring and have found out that: • bed and rotor form conventionally the composite rotor, more massive and long; its characteristics influence auto-balancing; • transients that characterize auto-balancing are divided into: fast – when corrective weights motion relative to rotor stop and rotor motion corresponding to the total imbalance of corrective weights and rotor imbalance is set; slow – when corrective weights come in auto-balancing position moving relative to rotor; • flow rate of the fast transients depends on bed fixing parameters, inertia characteristics of the composite rotor, rotation speed, balancing plane position, viscous resistance forces influencing the corrective weights; it does not depend on rotor imbalance, quantity and positions of corrective weights; • flow rate of slow transients depends additionally on rotor imbalance, number and positions of corrective weights, but it does not depend on resistance forces of supports.Item Вид и структура дифференциальных уравнений движения и процесса уравновешивания роторной машины с автобалансирами(ТПУ, 2015) Гончаров, В. В.; Филимонихин, Г. Б.; Гончаров, В. В.; Філімоніхін, Г. Б.; Goncharov, V.; Filimonikhin, G.В рамках упрощенной теории роторных машин с автобалансирами со многими корригирующими грузами устано влена структура и конкретизирован вид систем дифференциальных уравнений, описывающих движение роторной машины ипроцесс уравновешивания ротора автобалансирами. Установлено, что роторная машина условно состоит из нескольких взаимодействующих между собой частей – ротора (ротора в корпусе) и неуравновешенных автобалансиров. Неуравновешенные автобалансиры действуют на ротор с силами, приложенны ми в точках подвеса автобалансиров и равными вторым производным по времени от векторов суммарных дисбалансов. Ротор влияет на движение корригирующих грузов в автобалансире переносными силами инерции, пропорциональными ускорениям точек подвеса автобалансира. Система дифференциальных уравнений, описывающая движение роторной машины, составлена относительно обобщенных ко ординат машины. Эта система состоит из двух и более связанных подсистем. Первая – описывает движение ротора. Ее всегда можно записать относительно обобщенных координат, описывающих движение ротора и изменение суммарных дисбалансов ротора и автобалансира в каждой плоскости коррекции. При этом если ротор уста новлен с возможностью вращения вокруг своей продольной оси в корпус, удерживаемый податливыми опорами, то ротор и кор пус образуют условный составной ротор (более массивный и вытянутый, чем сам ротор) и уравнения составляются для него. Количество остальных подсистем равно числу автобалансиров, уравновешивающих ротор. При этом подсистема, соответствую щая j му автобалансиру, имеет стандартный вид и описывает движение корригирующих грузов в этом автобалансире. Она со стоит из nj дифференциальных уравнений, где nj – количество корригирующих грузов в j м автобалансире. Система дифференциальных уравнений, описывающая процесс автобалансировки роторной машины, составлена относительно обобщенных координат ротора и проекций суммарных дисбалансов ротора и автобалансира в каждой плоскости коррекции. Она предназначена для исследования устойчивости семей основных движений и протекания переходных процессов при наступлении автобалансировки. Эта система также состоит из двух и более связанных подсистем. Первая – получается из подсистемы, описы вающей движение ротора, если ее записать относительно обобщенных координат ротора и суммарных дисбалансов. Количество остальных подсистем также равно числу автобалансиров. Каждая из этих подсистем имеет стандартный вид и состоит из двух ура внений, получающихся путем комбинирования уравнений движения корригирующих грузов соответствующего автобалансира. Сформулированы правила составления дифференциальных уравнений, описывающих движение роторной машины и процесс автобалансировки. Они применимы: при любой кинематике движения ротора или ротора, помещенного в корпусе; любом ко личестве автобалансиров; любом количестве и разных типах корригирующих грузов в автобалансире. Вид дифференциальных уравнений первой подсистемы подтвержден с использованием основных теорем динамики. Сформулированные правила применены для роторной машины, состоящей из ротора, помещенного с возможностью вращения в корпус, удерживаемый податливыми опорами, и двух автобалансиров. In the framework of a simplified theory of rotary machines with auto balancers with many corrective weights the authors ascertained the structure and specified the form of systems of differential equations that describe the movement of a rotary machine and the process of balancing of the rotor by auto balancers. It was determined that the rotary machine conditionally consists of several interacting parts – a rotor (rotor in corps) and unbalanced auto balancers. Unbalanced auto balancers act on the rotor with the forces that apply to the point of suspension of auto balancers and are equal to the second derivative by time of the vectors of the total imbalances. The rotor affects the movement of the corrective weights in auto balancers by forces of moving space that are proportional to the acceleration of points of suspension of auto balancers. The system of differential equations describing the motion of a rotary machine was drawn up with respect to the generalized coordina tes of the machine. It is composed of two or more of the associated subsystems. The first – describes the motion of the rotor. It can always be written relatively to the generalized coordinates that describe the motion of the rotor and total imbalances of the rotor and auto balancer in each correction plane. Thus, if the rotor is mounted with rotation around its longitudinal axis in the corps which is held by pliant supports then the rotor and the corps form a conditioned composite ro tor (more elongated and massive than the rotor) and the equations are made for it. The number of other subsystems equals to the number of auto balancers which counterbalance the rotor. Thus, the subsystem, corres ponding to j th auto balancer, has a standard form and describes the motion of the corrective weights in this auto balancer. It consists of nj differential equations, where nj – the number of corrective weights in j th auto balancer. The system of differential equations that describes the process of auto balancing of the rotary machine is compiled relatively of genera lized coordinates of the rotor and of projections of the total imbalances of the rotor and auto balancer in each correction plane. It is des igned to investigate the stability of families of basic movements and the behavior of transients at auto balancing. This system also con sists of two or more of the associated subsystems. The first is obtained from the subsystem, describing the motion of the rotor if we wri te it relatively to the generalized coordinates of the rotor and total imbalances. The number of other subsystems also equals to the num ber of auto balancers. Each of these subsystems has a standard form and consists of two equations that are obtained by combination of the equations of motion of corrective weights of corresponding auto balancer. Rules of composition of differential equations describing the motion of the rotary machine and the process of auto balancing are for mulated. They are applicable for any kinematics of the rotor motion (the rotor, placed in the corps); for any number of auto balancers; for any number and different types of corrective weights in auto balancer. The type of differential equations of the first subsystem is confirmed using the basic theorems of dynamics. The formulated rules were applied to the rotary machine consisting of the rotor placed in the corps with the possibility to be rotated, which is held by pliant supports, and of two auto balancers.Item Зрівноваження пасивними автобалансирами звичайного і аеродинамічного дисбалансів крильчатки осьового вентилятора(2015) Філімоніхін, Г. Б.; Олійніченко, Л. С.; Filimonikhin, G.; Olijnichenko, L.Досліджується можливість автоматичного зрівноважування пасивними автобалансирами звичайного і аеродинамічного дисбалансів крильчатки осьового вентилятора. Передбачається, що крильчатка неточно виготовлена або насаджена на вал з ексцентриситетом і перекосом. З використанням дискової теорії гвинта знайдені головні вектор і момент аеродинамічних сил, що діють на обертову у початково нерухомому повітрі (газі) крильчатку осьового вентилятора. Знайдений відповідний їм аеродинамічний дисбаланс. Встановлено його аналогія з дисбалансом від незрівноважених мас. Також знайдено його відмінність, що полягає в залежності аеродинамічного дисбалансу від густини повітря (газу). Зроблено висновок проможливість зрівноважування аеродинамічного дисбалансу корегуванням мас до початку експлуатації вентилятора, і про можливість статичного чи динамічного зрівноважування звичайного і аеродинамічного дисбалансів.Item Исследование колебательно-вращательных вибраций короба грохота возбуждаемых пассивным автобалансиром(2016) Филимонихин, Г. Б.; Яцун, В. В.; Філімоніхін, Г. Б.; Яцун, В. В.; Filimonikhin, G.; Yatsun, V.3D моделированием исследован процесс возбуждения шаровым автобалансиром бигармонических колебаний, у которых низшая частота совпадает с собственной частотой колебаний короба грохота. Найдены области изменения основных параметров, внутри которых гарантировано наступают двухчастотные вибрации, исследовано влияние основных параметров из найденных областей на характеристики двухчастотных вибраций. 3D моделюванням досліджено процес збудження кульовим автобалансиром бігармонійних коливань, у котрих нижча частота співпадає з власною частотою коливань короба грохоту. Знайдені області зміни основних параметрів, всередині яких гарантовано настають двохчастотні вібрації, досліджений вплив основних параметрів зі знайдених областей на характеристики двохчастотних вібрацій. The 3D model of the screen stand with the vibrational-rotational duct motion was developed. The ball-type auto-balancer, which makes it possible to create the two-frequency vibrations, is used as the vibration exciter. The main parameters, which influence the stability of the dual frequency vibrations, were defined after adjusting and testing the model. It was established that the ranges of the dual frequency vibrations are relatively large, which makes it possible to change the characteristics of vibrations with a change in the parameters from these ranges.Item Експериментальне дослідження двохчастотних вертикальних вібрацій платформи, збуджених кульовим автобалансиром(2015) Філімоніхін, Г. Б.; Яцун, В. В.; Filimonikhin, G.; Yatsun, V.Досліджена робота двохчастотного віброзбудника на платформі з поступальним рухом. Operation of a two-frequency exciter on a platform with translational motion investigated.Item Механізм збудження двочастотних вібрацій пасивними автобалансирами(2015) Філімоніхін, Г. Б.; Яцун, В. В.; Filimonikhin, G.; Yatsun, V.Розроблено 3D модель грохоту легкого типу ГІЛ 42 із двохчастотним віброзбудником у вигляді кульового автобалансира. Комп'ютерним моделюванням досліджено процес збудження двохчастотних вібрацій. Визначені області зміни параметрів, що забезпечують гарантоване настання двочастотних вібрацій. Сформульовані припущення щодо механізму виникнення двочастотних вібрацій. The 3D model of the upgraded light-duty unbalanced-throw screen GIL 42 with the ball auto-balancer as the exciter of dual-frequency vibrations is developed. Key parameters that affect the stability of dual-frequency vibrations are identified. It is found that the fields of dual-frequency vibrations are relatively large, which allows changing the characteristics of dual-frequency vibrations by changing these parameters.Item 3D моделирование возбуждения автобалансиром двухчастотных колебаний платформы грохота с использованием Solidworks и Cosmos motion(2014) Яцун, В. В.; Филимонихин, Г. Б.; Яцун, В. В.; Філімоніхін, Г. Б.; Yatsun, V.; Filimonikhin, G.Проведен обзор конструкций двухчастотных возбудителей вибраций. Предложено возбуждать такие вибраций пассивными автобалансирами с корректирующими грузами в виде шаров, роликов или маятников. Приведены примеры новых вибровозбудителей. Проверена работоспособность одного из предложенных технических решений компьютерным 3D моделированием динамики вибромашины в компьютерной САПР SolidWorks. Проведений огляд конструкцій двохчастотних збудників вібрацій. Запропоновано збуджувати такі вібрації пасивними автобалансирами з коригувальними вантажами у вигляді куль, роликів або маятників. Наведені приклади нових віброзбудників. Перевірено працездатність одного із запропонованих технічних рішень комп’ютерним 3D моделюванням динаміки вібромашини у комп’ютерній САПР SolidWorks. Using ball, roller and pendulum autobalancers as dual-frequency vibration exciters was proposed, corresponding designs were developed. One of the technical solutions was tested by 3D modeling in SolidWorks CAD system using the CosmosMotion module.Item Зрівноваження і віброзахист роторів пасивними автобалансирами(Поліграфічний центр "КОД", 2005) Філімоніхін, Г. Б.; Filimonikhin, G.Створена єдина теорія зрівноваження і віброзахисту роторів пасивними автобалансирами (АБП). Вона містить: теорію твердих КВ (умови, при виконанні яких тверді КВ певної форми можуть зрівноважити ротор у певній площині корекції; приклади КВ, їх геометричні і масо-інерційні характеристики; кінематику руху КВ відносно ротора, відповідні схеми і методи зрівноваження і віброзахисту роторів; класифікацію АБП, тощо); наближений метод визначення умов настання автобалансування (критичних швидкостей, при переході через які втрачається чи настає автобалансування); одержані з допомогою методу умови зрівноваження пасивними АБП гнучких і жорстких роторів при різному закріпленні. Розроблений єдиний методологічний підхід до поглибленого досліджен¬ня процесу зрівноваження і віброзахисту роторів пасивними АБП з твердими КВ, який містить два нових етапи: дослідження усталених рухів системи ротор-АБП, у яких КВ не припиняють рух відносно ротора; уточнення кількості і величини критичних швидкостей системи. Підхід застосований для теоретичного і експериментального дослідження динаміки класичних (багатокульових і багатомаятникових) і нового - некласичного АБП, розробленого у цій роботі. З його допомогою досліджені такі нові явища: квазіперіодичні рухи системи ротор – АБП; залежність кількості і величини критичних швидкостей від положення КВ відносно ротора, дисбалансу, сил опору, тощо. Is created the general theory of balancing and defense from vibrations of rotors by passive autobalancers (ABD). It contains: theory of rigid corrective masses (CM) (terms at implementation of which the rigid CM with definite form can balance a rotor in the definite plane of correction; examples of CM, their geometrical, mass and inertia descriptions; kinematics of motion of CM in relation to a rotor, the proper charts of balancing and defense from vibrations of rotors; classification of ABD); the close method of determination of terms of offensive of autobalancing (critical speeds, at transitions through which is lost or come autobalancing); are found with the help of the method the conditions of balancing by passive ABD of flexible and rigid rotors at a different fixing. Is developed sole methodological approach to research of process of balancing and defense from vibrations of rotors by passive ABD with rigid CM, which contains two new stages: research of the steady motions of the system rotor - ABD, in which CM move in relation to a rotor; clarification of quantity and size of critical speeds of the system. Approach is applied for theoretical and experimental research of dynamics of classic (multi-ball and multi-pendulum) and new - unclassic ABD, developed at this work. With it’s help is opened such new phenomena: existence of quasi-periodic motions of the system rotor - ABD; dependence of quantity and size of critical speeds from position of CM in relation to a rotor, disbalance, forces of resistance, and others like that.