Факультет будівництва, транспорту та енергетики
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/764
Browse
35 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 Дослідження процесу настання автобалансування в роторних машинах з пасивними автобалансирами(КНТУ, 2015) Гончаров, В. В.; Goncharov, V.1. Розроблено метод аналітичного дослідження умов настання автобалансування і перехідних процесів в реальних роторних машинах з автобалансирами з багатьма корегувальними вантажами. Запропонований метод апробований на роторних машинах, в яких незрівноважений ротор поміщений з можливістю обертання в корпусі, що має нерухому точку або утримується податливими опорами. При цьому ротор зрівноважувався статично одним однорядним чи двохрядним автобалансиром або динамічно двома однорядними автобалансирами. В результаті проведених досліджень встановлено, що: а) при встановленні ротора в корпус роторна машина динамічно веде себе як умовний складений ротор – більш масивний і видовжений; б) перехідні процеси діляться на: швидкі, при яких зупиняються швидкі відносні рухи корегувальних вантажів і встановлюється рух ротора, що відповідає поточному сумарному дисбалансу ротора і корегувальних вантажів; повільні, при яких корегувальні вантажі приходять в автобалансувальне положення; 2. Розроблені технічні рішення по модернізації роторних машин (серійних соковижималок та відцентрових дробарок) для їх автобалансування за допомогою автобалансирів. Запропоновано спосіб динамічного зрівноваження пасивними автобалансирами жорстких коротких та гнучких двохопорних роторів. 3. Розвинуто метод оптимізації параметрів автобалансирів для мінімізації функціоналів якості роботи роторних машин з автобалансирами; створено натурні стенди та 3D моделі роторних машин з автобалансирами; проведена апробація розробленої методики оптимізації параметрів автобалансирів на створених натурних стендах та 3D моделях роторних машин.1. A method has been developed for an analytical study of the conditions for the onset of auto-balancing and transient processes in real rotor machines with an autobalance with many correcting weights. The proposed method is tested on rotary machines in which an unbalanced rotor is placed rotatably in a housing, has a fixed point or is contained in compliant supports. In this case, the rotor is balanced statically by a single-row or two-row autobalance or dynamically by two single-row autobalancers. As a result of the conducted studies it was established that: a) when the rotor is installed in the body, the rotor machine behaves dynamically as a conditioned rotor - more massive and elongated; b) transient processes are divided into: fast, at which fast relative movements of correcting weights are stopped and the motion of the rotor corresponding to the current total imbalance of the rotor and correcting weights is established; slow, at which the correcting loads come into autobalancing positions. 2. Technical solutions for the modernization of machines (serial juicers and centrifugal crushers) have been developed for their autobalancing with the help of autobalancers. A method for dynamically balancing the rigid short and flexible two-rotor rotors by a passive autobalancer is proposed. 3. Develops a method for optimizing the parameters of auto-balancers for minimizing the functionals of the quality of work of machines with an auto balance; created full-scale stands and 3D models of machines with an auto-balance; Approbation of the developed technique of optimization of parameters by an auto-balance on the created field stands and 3D models of machines is carried out. Approbation of the developed technique of optimization of parameters of auto-balancers on the created field stands and 3D models of machines is carried out.Item Дослідження стійкості ротора в корпусі на податливих опорах, який динамічно зрівноважується двома автобалансирами(Державний вищий навчальний заклад «Національний гірничий університет», 2015) Гончаров, В. В.; Goncharov, V.Аналітично досліджена стійкість та проведена оцінка тривалості перебігу перехідних процесів при динамічному зрівноваженні двома автобалансирами з багатьма корегувальними вантажами ротора поміщеного в корпусі на податливих опорах, що здійснює просторовий рух. Встановлено, що: – ротор з корпусом утворюють умовний складений ротор більш масивний і видовжений; – роторну систему можна зрівноважити тільки у випадку довгого складеного ротора і на зарезонансних швидкостях; – тривалість перебігу перехідних процесів зменшується при: збільшенні маси корегувальних вантажів, видовженості складеного ротора, жорсткості опор корпуса; зменшенні сил в’язкого опору, які протидіють відносному рух корегувальних вантажів. Analytically investigated the stability and evaluated duration of transient processes during dynamic balancing of the two auto-balancer with many corrective rotor loads placed in the housing on compliant supports, which performs spatial motion. Determined that: - the rotor with the body form a conditional composed rotor more massive and elongated; - the rotor system can be balanced only in the case of a long composite rotor and with velocities exceeding the resonant velocities; - the duration of the transient processes decreases with: increasing the mass of correcting weights, elongation of the composite rotor, rigidity of the housing supports; reduction of viscous drag forces that counteract the relative movement of corrective loads.Item К устойчивости основного движения двухмаятникового автобалансира(1996) Филимонихин, Г. Б.; Філімоніхін, Г. Б.Dynamic stability of the main motion of a two-pendulum autobalancing device is studied within the plane model. The sufficient conditions of asymptotic stability are found for the cases where the pendulum mass, is much less than that of the rotor at large friction between pendulums and the rotor shaft, under large external damping, and under high-speed rotation of the rotor. For small damping, one or three critical speeds are found and the region of stability of the main motion is constructed which is independent of disbalance of the rotor.Item Дослідження стійкості ротора в корпусі на податливих опорах, який динамічно зрівноважується двома автобалансирами(2015) Гончаров, В. В.; Goncharov, V.Досліджена роторна система, в якій ротор поміщений з можливістю обертатися навколо власної поздовжньої осі в корпус на податливих опорах і зрівноважується динамічно двома автобалансирами з багатьма корегувальними вантажами. Отримана замкнута система диференціальних рівнянь відносно мінімальної кількості змінних, які описують процес автобалансування роторної системи. Отримана система складається з восьми рівнянь і в неї входить шістнадцять безрозмірних параметрів. Проведено дослідження отриманих рівнянь на асимптотичну стійкість – отримані і досліджені необхідні та достатні умови асимптотичної стійкості. Знайдено резонансні швидкості і область стійкості зрівноважити можливо тільки довгий умовний складений ротор, який утворюють ротор з корпусом, на зарезонансних швидкостях. Отримано вирази, в які входить десять безрозмірних параметрів і які дають можливість досліджувати залежність тривалості перебігу перехідних процесів від параметрів роторної системи. The rotor system, in that the rotor is placed in corps on pliable supports with possibility of rotation around on its longitudinal axis with many corrective weights, is researched. The closed system of differential equations relatively of the minimal numbers of variables, that describes the process of auto-balancing of the rotor system, is obtained. This system is consist with eight equations and is depended of sixteen dimensionless parameters. The resonance speeds and regions of stability are found the long conditional composite rotor which form the rotor and corps on high resonant speeds is can balance only. The expressions, which include ten dimensionless parameters and which allow us to study the dependence of the duration transients of the system parameters are obtained.Item Дослідження стійкості та перехідних процесів гнучкого двохопорного ротора з автобалансирами біля опор(НПП ЧП «Технологический Центр», 2016) Гончаров, В. В.; Невдаха, А. Ю.; Невдаха, Ю. А.; Гуцул, В. І.; Goncharov, V.; Nevdakha, A.; Nevdakha, Y.; Gutsul, V.Дослідження проведено у рамках дискретної моделі гнучкого двохопорного ротора, що балансується двома пасивними автобалансирами, розташованими біля опор. Отримано систему диференціальних рівнянь, що описують процес автобалансування. Встановлено, що основні рухи, за умови їх існування, є стійкими на зарезонансних швидкостях обертання ротора. Проведено оцінку перебігу перехідних процесів за коренями характеристичного рівняння. Within the discrete model the stability of main motions and transition processes of the flexible unbalanced two-support rotor at its balancing by two passive auto-balancers located in close proximity to supports is investigated. The simplified system of differential equations describing the process of auto-balancing of the flexible rotor with respect to four Lagrange coordinates – displacements of the shaft in supports and the given total rotor unbalances is received. It is shown that the received system of equations accurate within designations matches the equations describing the process of dynamic auto-balancing of the rigid rotor on pliable supports with two auto-balancers. Therefore, main motions of the flexible rotor on condition of their existence are always steady on above resonance velocities of rotation. At velocities close to any critical velocity the conditions of existence of main motions can be violated. For expansion of the area of stability of main motions it is necessary to increase the balancing capacity of auto-balancers. Analytically (using the roots of the characteristic equation) the assessment of duration of passing of transition processes when balancing the flexible rotor is carried out. At the same time, it is established that: – transition processes are divided into: fast at which fast relative motions of corrective weights stop and the motion of rotor corresponding to the current given total rotor unbalances of the flexible rotor is established; slow at which corrective weights come to the auto-balancing positions; – at the increase in forces of resistance to relative motion of corrective weights duration of exit of corrective weights to the cruiser velocity of rotor decreases and duration of arrival of corrective weights to the auto-balancing position increases; – duration of passing of transition processes does not decrease at the reduction of the mass of corrective weights, rigidity of supports, remoteness of supports from the center of mass of the flexible rotor; – duration of passing of transition processes does not increase at the increase in the cruiser velocity of the rotor at velocities higher than the first critical (if at the same time the conditions of existence of main motions are not violated).Item Экспериментальное исследование процесса статической и динамической балансировки шаровыми автобалансирами крыльчатки осевого вентилятора(НПП ЧП «Технологический Центр», 2017) Олийниченко, Л. С.; Гончаров, В. В.; Сидей, В. М.; Горпинченко, О. В.; Олійніченко, Л. С.; Гончаров, В. В.; Сідей, В. М.; Горпинченко, О. В.; Olijnichenko, L.; Goncharov, V.; Sidei, V.; Horpynchenko, O.Экспериментально исследован процесс статической и динамической балансировки шаровыми автобалансирами крыльчатки осевого вентилятора. Изучено влияние автобалансиров на: участках разгона и выбега вентилятора; эффективность работы автобалансиров на участке крейсерского движения. Показано, что вибрации крыльчатки происходят с частотой ее вращения. Это означает, что: основными источниками вибраций являются обычная и аэродинамическая неуравновешенности и они подобные между собой; обе неуравновешенности порождают вибрации с частотой вращения ротора. Показано, что у крыльчатки две резонансные частоты (хотя сама крыльчатка является коротким ротором и имеет одну резонансную частоту). Это объясняется тем, что крыльчатка установлена в массивный корпус и динамически ведет себя как длинный ротор. Большая резонансная частота крыльчатки почти в 2 раза меньше ее рабочей частоты. Поэтому последняя с запасом попадает в область наступления балансировки. Показано, что наличие одного автобалансира не ухудшает процесс разгона вентилятора. Показано, что на выбеге при переходе ротора через резонансные скорости величина виброускорений и длительность прохождения скоростей: – при наличии одного автобалансира уменьшаются незначительно – на 20–40 %; – при наличии двух автобалансиров уменьшаются значительно – на 60–80 %. Последнее объясняется тем, что в автобалансирах на выбеге возникает застой шаров и шары задерживаются в балансировочных положениях почти до остановки ротора. Показано, что динамическая балансировка наступает быстрее статической. Показано, что на крейсерском установившемся движении: – один автобалансир (установленный со стороны крыльчатки/хвостовика), значительно уменьшает виброускорения в своей плоскости и почти не снижает виброускорения со стороны хвостовика/крыльчатки; – два автобалансира значительно уменьшают виброускорения крыльчатки во всех плоскостях. Показано, что присоединение дополнительных масс к защитному кожуху вентилятора уменьшает его вибрации, но не снижает нагрузки на подшипники. The process of the static and dynamic balancing of the impeller of the axial fan by ball auto-balancers is experimentally investigated. The influence of auto-balancers on sections of the racing and the run-out of the fan and the efficiency of the auto-balancers in the cruising sections are studied. It is shown that the vibrations of the impeller occur with the frequency of its rotation. This means that the usual and aerodynamic unbalances are the main sources of vibrations and they are similar to each other; both unbalances give rise to vibrations with the rotor frequency. It is shown that the impeller has two resonant frequencies (although the impeller itself is a short rotor and has one resonant frequency). This is because the impeller is mounted into a massive corps and dynamically it behaves like a long rotor. The larger resonant frequency of the impeller is almost 2 times lower than its operating frequency. Therefore, it falls into the area of the beginning of balancing with a margin. It is shown that the presence of one auto-balancer does not worsen the racing process of the fan. It is shown that in the run-out when the rotor passes through the resonant velocities, the value of the vibration accelerations and the duration of the passage of the velocities: – in the presence of one auto-balancer are decreased insignificantly by 20 – 40%; – in the presence of two auto-balancers are decreased significantly by 60 – 80%. These are explained by the following: in auto-balancers at the run-out there is retention of the balls and balls are retained in the balancing positions almost until the rotor stops. It is shown that dynamic balancing occurs faster than static balancing. It is shown that on the cruising steady motion: – one auto-balancer, mounted from the side of the impeller (the shank), significantly reduces vibration accelerations in its plane and almost does not reduce vibration accelerations from the side of the shank (the impeller); – two auto-balancers significantly reduce the vibration accelerations of the impeller in all planes. It is shown that the attachment of additional masses to the fan protective casing reduces its vibrations, but does not reduce the loads on the bearings.Item Установившиеся движения ротора, уравновешиваемого связанными корректирующими грузами с неподвижными точками на оси вала ротора(Київ, 2000) Филимонихин, Г. Б.; Невдаха, Ю. А.; Філімоніхін, Г. Б.; Невдаха, Ю. А.Исследованы установившиеся движения ротора, уравновешиваемого автобалансиром, состоящим из двух связанных корректирующих грузов с неподвижными точками на оси вала ротора. Установлено существование не более шести существенно различных установившихся движений системы. Найдены условия их существования. Сформулированы условия работоспособности автобалансира.Item Стабілізація положення осі обертання абсолютно твердого тіла маятниковим (кульовим) автобалансиром(Київ, 2004) Горошко, О. О.; Філімоніхін, Г. Б.; Пирогов, В. В.; Goroshko, О.; Filimonikhin, H.; Pirogov, V.Розглянута задача про стійкість руху ізольованої матеріальної системи, яку утворюють абсолютно тверде тіло, що рухається плоскопаралельно, на центральну вісь якого, перпендикулярну площині руху, насаджені два однакових математичних маятника і усередині якого знаходиться матеріальна точка, що створює дисбаланс. Встановлено, що, за умови існування, глобально стійкий основний рух системи, у якому система обертається навколо центральної осі тіла, а решта рухів, побічних - нестійка. Is considered the problem of stabilization, of the position of the axis of the isolated absolute rigid body concerning itself. The isolated absolute rigid body makes plane-parallel motions. On the central axis of the absolute rigid body, which is perpendicular to the plane of motion is installed two identical mathematical pendulums. Inside the absolute rigid body there is a material point, which creates unbalanced weight. Is established, that, under condition of existence, is global stable the main motion of a system – the motion, in which the system rotates around the central axis of the absolute rigid body.Item Дослідження стійкості усталених рухів ротора, що рухається плоскопаралельно і автобалансирів, у яких корегуючі вантажі обертаються навколо повздовжньої і поперечної осей ротора(НУ "Львівська політехніка", 2002) Філімоніхін, Г. Б.; Невдаха, Ю. А.Досліджена стійкість основних і побічних усталених рухів системи ротор – автобалансир. Ротор розташований вертикально і рухається плоскопаралельно. Автобалансир утворюється корегуючим вантажем (КВ), який може повертатися навколо повздовжньої і поперечної осей ротора, чи двома такими КВ, яки зв’язані так, що можуть повертатися навколо поперечних осей на рівні кути у протилежні боки. У випадку, коли маса КВ набагато менше маси ротора (і силами ваги можна знехтувати) встановлено, що на дорезонансних швидкостях обертання ротора асимптотично стійкі тільки побічні рухи, у яких ротор розбалансований, а на зарезонансних швидкостях - два основні рухи, у яких ротор зрівноважений. Is investigated a stability of main and spurious steady-state motions of a system rotor - autobalancer. The rotor is located vertically and makes plane-parallel motion. The autobalancer is created by corrective mass (CM), which can turn round longitudinal and cross-sectional axes of a rotor, or two such CM, which is connected so, that they can turn round cross-sectional axes on equal angles in opposite legs. In case, when the mass of CM is much less than a mass of a rotor (and gravity it is possible to neglect) is established, that below the resonance speed of the rotation of the rotor asymptotically stable is only the spurious motions, in which the rotor is unbalancing, and higher the resonance speed - two main motions, in which the rotor is balancing.