Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лабораторная работа № 1.doc
Скачиваний:
22
Добавлен:
01.05.2014
Размер:
4.77 Mб
Скачать

Лабораторная работа № 1

КРИТИЧЕСКИЕ СКОРОСТИ ВАЛОВ

1.1 Цель работы:

Изучение резонансных явлений, критических частот вращения и поперечных колебаний валов.

1.2 Задачи исследований

  1. Анализ динамической системы «ротор-подшипник».

  2. Теоретическое и экспериментальное определение прогибов, коэффициентов изгибной жесткости валов.

  3. Определение критических частот вращения вала экспериментальной установки на основании расчетных значений жесткости и опытных значений прогибов.

  4. Экспериментальное определение критических частот при различных значениях нагрузки и геометрических параметров,

  5. Определение критических частот и форм колебаний вала экспериментальной установки с использованием автоматизированной системы расчета АРМ WinМасhinе.

  6. Графическая интерпретация результатов, их анализ и выводы по работе.

Последовательность выполнения работы.

1. Определяются расчетные значения критических скоростей по формуле (1.7) для симметричного и смещенного расположения дисков при различных значениях изгибной жесткости (3-4) и масс ротора. Размеры вала представлены на рис. 1.6, при этом расстояние между опорами L=0,55 м; расстояния от средней линии диска до левой и правой опор соответственно равны a1 = 0,25 м; b1 = 0,3 м; a2 = b2 = 0,275 м (симметричное положение); а3 = 0,3 м; b3 = 0,25 м. Масса вала mв = 0,5 кг, масса каждого из 2-х съемных дисков mд = 0,5 кг, масса центрального съемного диска mцд = 1 кг, т. е. ротор может иметь массу:

1) m1 = mв + mцд = 0,5 + 1 = 1,5;

2) m2 = mв + mцд + mд = 0,5 + 1 + 0,5 = 2 кг;

3) m2 = mв + mцд + 2mд = 0,5 + 1 + 1 = 2,5 кг.

Кроме этого возможно изменение массы и дисбаланса ротора путем установки дополнительных винтов на дисках. Результаты занести в таблицу 1.1 (строки 1-4).

2. Проводятся экспериментальные измерения прогибов вала индикатором часового типа в статическом состоянии под действием дополнительной силы F = mg = 88,3 Н, в центральном и смещенных положениях, где m = 9 кг -приведённая масса ротора, включающая массу дисков и вала. Следует заметить, что полученные величины прогибов будут включать в себя и статическую изгибную деформацию под действием массы ротора. По ф-ле 1.8 вычислить значения критических частот. Результаты занести в табл. 1.1 (строки 5-8).

3. На экспериментальной установке проводятся определение критических частот вала при различных значениях масс (m1, m2, m3, m4) положениях дисков по пункту 1. Результаты исследований заносятся в таблицу 1.1 (строки 9-12). Для повышения точности необходимо проводить измерение не менее 3-х раз, а результат представить как математическое ожидание величины.

4. При выключенной установке изменить межопорное расстояние с 0.55 м до 0.5 м и повторить п. 1-3 последовательности выполнения работы. Полученные результаты заносятся в таблицу 1.2.

Рис. 1.1. Схема изгиба вала

Таблица 2.4.

Тип и конструктивные особенности подшипников

Тип подшипника

Обознач

ение

Конструктивные особенности

Обозначение

4-я цифра

5-я цифра

6-я цифра

1

2

3

4

5

Радиальный шариковый

0

Однорядный

С канавкой для установочной шайбы

С одной защитной шайбой

С двумя защитными шайбами

С одним уплотнением

С двумя уплотнениями

С канавкой для ввода шариков без сепаратора

То же и с двумя защитными шайбами

0

5

6

8

6

8

7

8

0

0

0

0

1

1

9

0

Радиальный

шариковый

сферический

самоустанавлива

ющийся

1

Двухрядный

Двухрядный с коническим отверстием и втулкой

Двухрядный с двумя защитными шайбами

Однорядный с двумя защитными шайбами

0

7

8

0

9

9

Радиальный с короткими цилиндрическими роликами

2

Без бортов на наружном кольце

Без бортов на внутреннем кольце

С однобортовым наружным кольцом

С однобортовым внутренним кольцом

То же с плоским упорным кольцом

Без бортов на внутреннем кольце и с фасонным упорным кольцом

С однобортовым внутренним кольцом и фасонным упорным кольцом

Неразъемный - с двумя бортами на обеих

кольцах

Без внутреннего кольца

Без наружного кольца

0

3

1

4

9

5

6

0

9

0

0

0

0

0

0

0

1

2

5

Радиальный

роликовый

сферический

Двухрядный с цилиндрическим отверстием Двухрядный с коническим отверстием

То же на закрепительной втулке

0

1

1

0

1

0

Радиальный Роликовый с длинными роликами

(игольчатый)

4

Игольчатый комплектный (с двумя кольцами) Игольчатый без внутреннего кольца Игольчатый с одним наружным глухим кольцом и штампованной крышкой

7

2

0

0

0

8

Радиальный роликовый с витыми роликами

5

Однорядный

0

0

Радиально-

упорный

шариковый

Со съемным наружным кольцом(β = 12°)

С массивным сепаратором β = 12°)

С углом β = 26°

С углом β = 36°

0

3

4

6

0

0

0

0

6

С разъемным наружным кольцом,

трехточечный

С разъемным внутренним кольцом,

трехточечный

1

2

1

1

1

2

3

4

5

Радиально-

упорный шариковый

6

С разъемным внутренним кольцом,

двухточечный

Двухрядный

С разъемным внутренним кольцом,

четырехточечный

7

5

7

2

0

1

Радиально-

упорный

конический

7

Однорядный

С упорным бортом на наружном кольце

С большим углом контакта β = 25...30°

Двухрядный

Четырехрядный

0

6

2

9

7

0

0

0

0

0

Упорный шариковый

8

Одинарный

Двойной

0

3

0

0

Упорный

роликовый

9

С цилиндрическими роликами

С коническими

Со сферическими

0

1

3

0

0

0

Таблица 2.5.

Дополнительные индексы

Особые требования

Обозначение

Порядок простановки обозначения

(вправо)

Все детали или часть детали из нержавеющей стали

Кольца и тела качения или только кольца из цемен- тируемой стали

Детали из теплоустойчивых сталей

Кольца и тела качения из редко применяемых

материалов (стекла, керамики, пластмассы и т.д.)

Ю

Х

Р

Я

1

Сепаратор массивный из черных металлов

Сепаратор из безоловянистой бронзы

Сепаратор из алюминиевого сплава

Сепаратор из латуни

Сепаратор из пластмасс

Г

Б

Д

Л

Е

2

Изменение конструкции и размеров деталей

К

3

Дополнительные требования (по чистоте поверхностей деталей, по зазорам, специальным покрытиям и т.п.)

У

4

Экспериментальные значения критических частот

При расстоянии в 300мм и статическом прогибе равным 0,7мм п=1150.

При расстоянии в 275мм и статическом прогибе равным 0,9мм п=1050.

При расстоянии в 250мм и статическом прогиби равным 1,6мм п = 1100.

Масса и положение дисков ротора

Расстояние от левой опоры / до дисков

а = 0,25 м, b = 0,3 м

а = b = 0,275м

а = 0,3 м, b = 0,25 м

Расчетные значения критических частот

1

m1

(mв + mцд)

5344

1319

5392

Расчетные значения критических частот по измеренному статическому прогибу

2

m1

(mв + mцд)

1063

1417

1607

Экспериментальные значения критических частот

3

m1

(mв + mцд)

1150

1050

1100

Лабораторная работа №2

КОНСТРУКЦИИ ОПОРНЫХ УЗЛОВ