Факультет будівництва, транспорту та енергетики
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/764
Browse
6 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 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 Оптимізація 3D-моделюванням параметрів відцентрової сокодавки з кульовим автобалансиром при імпульсній зміні незрівноваженості(НПП ЧП «Технологический Центр», 2017) Гончаров, В. В.; Думенко, К. М.; Невдаха, А. Ю.; Пирогов, В. В.; Goncharov, V.; Dumenko, K.; Nevdakha, A.; Pirogov, V.3D-моделюванням проведено оптимізацію параметрів відцентрової сокодавки з кульовим автобалансиром при імпульсній зміні незрівноваженості сита на крейсерській швидкості. Досліджено залежність тривалості перебігу перехідних процесів від основних параметрів сокодавки і автобалансира. На прикладі двохкульового автобалансира знайдені найбільш несприятливі для тривалості перебігу перехідних процесів імпульсні зміни незрівноваженості: поворот вектора незрівноваженості навколо осі обертання ротора на 90о або 180о. Кулі при цьому проходять по біговій доріжці найбільші відстані. Встановлено наступне. 1. Запропонована в попередніх роботах методика оптимізації параметрів роторних машин з автобалансиром для мінімізації тривалості перебігу перехідних процесів є працездатною і при імпульсній зміні незрівноваженості на крейсерській швидкості. 2. Підтверджені раніше отримані результати, а саме: а) збільшення кількості куль в автобалансирі приводить до зменшення тривалості перебігу перехідних процесів; це пояснюється тим, що при: – поміщенні в автобалансирі більше 2-х куль в роторної машини появляється багатопараметрична сім’я усталених рухів; – зміні незрівноваженості кулі здійснюють перехід між двома найближчими усталеними рухами. б) зменшення радіуса бігової доріжки приводить до зменшення тривалості перебігу перехідних процесів; це пояснюється тим, що бігова доріжка стає більш заповненою і кулям потрібно здійснювати менші переміщення між автобалансувальними положеннями; в) виявлена залежність оптимальних значень параметрів відцентрової сокодавки і автобалансира від величини незрівноваженості, залежність істотна тільки для двохкульового автобалансира і слабшає із збільшенням кількості куль в автобалансирі; г) використання двохкульового автобаалнсира на практиці та для теоретичних і експериментальних досліджень тривалості перебігу перехідних процесів при автобалансуванні роторних машин є недоцільним. 3. Встановлено, що при розбігу відцентрової сокодавки з фіксованою незрівноваженістю та при імпульсній зміні незрівноваженості на крейсерській швидкості: – тенденцій впливу радіуса бігової доріжки автобаалнсира та кількості куль в автобаалнсирі на тривалість перебігу перехідних процесів є ідентичними; – оптимальні значення основних параметрів автобаалнсира і відцентрової сокодавки співпадають, за винятком коефіцієнта сил в’язкого опору відносному руху куль; – оптимальні значення коефіцієнта сил в’язкого опору відносному руху куль при розбігу є меншими від відповідних значень при імпульсній зміні незрівноваженості на 50 %. The optimization of the parameters of the centrifugal juicer with the ball auto-balancer under the impulse change of the sieve unbalance at cruising velocity is conducted by 3D modeling. The dependence of the duration of the transition processes on the main parameters of the juicer and the auto-balancer is studied. Using the example of a two-ball auto-balancer, the impulse changes of an unbalance, which are the most unfavorable for the duration of transition processes, are found: the turn of the unbalance vector around the rotation axis of the rotor by 90° or 180°. In this, the balls pass the longest distance along the running track. The following is established. 1. The proposed in previous works methods of optimizing the parameters of machines with an auto-balancer for minimization of the duration of transition processes are also efficient under the impulse change of an unbalance at cruising velocity. 2. The previously obtained results are confirmed, namely: a) the increase of the number of the balls in the auto-balancer leads to the decrease of the duration of transition process; this is explained by the fact, that: – when there are more than two balls in the auto-balancer, the multi-parameter family of the steady motions appears in the rotor machine; – under the change of an unbalance, the balls make the transition between the two nearest steady motions; b) the decrease of the running track radius leads to the decrease of the duration of transition processes; this is due to the fact, that the running track becomes more filled and the balls need to move less between auto-balancing positions; c) the dependence of the optimal values of the parameters of the centrifugal juicer and the auto-balancer on the magnitude of an unbalance is revealed. The dependence is significant only for the two-ball auto-balancer and weakens with the increase of the number of the balls in the auto-balancer; d) the use of the two-ball auto-balancer, both in practice and for theoretical and experimental studies of the duration of transition processes in auto-balancing of machines, is inexpedient. 3. It is established that at the centrifugal juicer run-up with the fixed unbalance and under the impulse change of its unbalance at cruising velocity: – the trends in the influence of the running track radius of an auto-balancer and the number of the balls on the duration of transition processes are identical; – the optimal values of the main parameters of the auto-balancer and the centrifugal juicer coincide, except for the coefficient of viscous resistance forces of the relative motion of the balls; – the optimal values of the coefficient of viscous resistance forces of the relative motion of the balls at run-up are less than the corresponding values under the impulse change of an unbalance by 50 %.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 Зрівноваження і віброзахист роторів автобалансирами з твердими коригувальними вантажами(КНТУ, 2004) Філімоніхін, Г. Б.; Filimonikhin, G.Викладена інженерна (наближена) теорія пасивних автобалансирів (АБП) з твердими коригувальними вантажами (КВ), як систем, у яких КВ рухаються принаймні навколо однієї точки на повздовжній осі ротора. Досліджені геометричні і масо-інерційні характеристики КВ, кінематика їх рухів, різні схеми віброзахисту і зрівноваження ними роторів. Розроблений інженерний (наближений) метод визначення умов настання автобалансування, і з його застосуванням знайдені умови зрівноваження АБП як жорстких роторів при різному пружному закріпленні, так і гнучких роторів. Розвинутий теоретичний і створений експериментальний метод дослідження процесу зрівноваження і віброзахисту роторів пасивними АБП. З їх застосуванням досліджена динаміка АБП з різним рухом КВ, зокрема – багатокульових і багатомаятникових. Відкриті і дослідженні нові режими руху ротора з АБП, зокрема квазіперіодичні рухи. Результати роботи можуть бути використані при проектуванні, випробовуванні і впровадженні будь-яких типів пасивних АБП, призначених для зрівноваження будь-яких жорстких і гнучких роторів на закритичних швидкостях обертання. Робота призначена для фахівців у галузі автоматичного балансування і віброзахисту роторів, інженерно-технічних працівників та аспірантів. Presented the engineering (approximate) theory of the passive auto-balancing devices (ABD) with hard corrective weights (CW) as the systems in which the CW move, at least around one point on the longitudinal axis of the rotor. Investigated geometric mass-inertial characteristics of the CW, the kinematics of their movements, the different schemes of the vibration protection and balancing rotors by the CW. The engineering (approximate) method of the determining conditions of the auto-balancing occurrence has been developed. With its use the conditions of balancing with the ABD both the rigid rotors with different elastic supports and the flexible rotors has been found. Developed the theoretical and created the experimental research methods of the balancing process and the vibration protection of the rotors by the passive ABD. With their use investigated the dynamics of the auto-balancers with the different CW movements, including the many-ball and many-pendulum ABD. Discovered and explored the new movement modes of the rotor with the ABD, including the quasi-periodic motions. The research results can be used for designing, testing and implementation of the passive type ABD intended for the balancing of the rigid and flexible rotors at the supercritical rotation speeds. This work is addressed to the specialists in the field of the automatic balancing and the vibration protection of the rotors, the engineering and technical workers and the postgraduate students.