Аналіз і теоретичне обґрунтування роботи автобалансуючих пристроїв з рідинними та сипкими робочими тілами - Автореферат

міністерство освіти і науки україни хмельницький національний університет УДК 62.755 Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук АНАЛІЗ і теоретичне обгрунтування роботи автобалансуЮчих пристроїв з рідинними та сипкими робочими тілами Спеціальність 05.02.02 - Машинознавство Драч Ілона Володимирівна Хмельницький-2008 Дисертацією є рукопис. Робота виконана в Хмельницькому національному університеті Міністерства освіти і науки України Науковий керівник: Заслужений діяч науки і техніки України, доктор технічних наук, професор, Ройзман Вілен Петрович, Хмельницький національний університет, завідувач кафедри прикладної механіки Офіційні опоненти: доктор технічних наук, старший науковий співробітник Зіньковський Анатолій Павлович, Інститут проблем міцності НАН України, завідувач відділу коливань та вібраційної надійності кандидат технічних наук, доцент Кравченко Валерій Іванович, Донбаська державна машинобудівна академія, доцент кафедри комп’ютерних інформаційних технологій Захист відбудеться „ 13 ” червня 2008 р. о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д70.052.02 при Хмельницькому національному університеті за адресою 29016, Україна, м.Хмельницький, вул. Інститутська, 11, 3-й навчальний корпус, зал засідань. Загальна характеристика роботи ротор автобалансуючий рідина працездатність Вібрації - неминучий супутник роботи будь-якої машини. При цьому основним джерелом (більше 50%) динамічних навантажень є незрівноважені інерційні сили обертових деталей, роторів. Найбільш надійним, перспективним, а часто і єдиноможливим методом зниження вібрацій таких машин є автоматичне балансування за допомогою пристроїв з вільним переміщенням коригувальних мас. У даному випадку автоматичне балансування є технологічний процес суміщення головної центральної осі інерції (ГЦОІ) ротора з віссю його обертання, що здійснюється за допомогою автобалансуючих пристроїв (АБП), під якими розуміють пристрої, що автоматично на ходу зменшують дисбаланс ротора в експлуатаційних умовах. У даному дисертаційному дослідженні вивчається робота пристроїв автоматичного балансування (самобалансування), які мають вигляд порожнистої камери, частково заповненої робочими тілами (рідиною, сипучими тілами) і є пасивними регуляторами прямої дії, що не потребують підводу енергії та системи керування для переміщення корегуючих мас. Однак практичний досвід застосування рідинних АБП свідчить, що в реальних системах теоретичні висновки, одержані при розгляді ідеалізованої системи, не підтверджуються. Так протягом 15 років експериментальних досліджень на кафедрі прикладної механіки Хмельницького національного університету отримано стійкий результат: рідинні АБП балансують ротор на дорезонансних частотах обертання, зарезонансних і на самому резонансі [1, 3, 4, 5, 14]. Це протиріччя поставило вимогу проаналізувати роботу АБП з рідиною в реальній системі з врахуванням дії зовнішнього демпфування і специфічних властивостей рідини і розробити теорію рідинних автобалансуючих пристроїв, яка адекватна реальній системі ротор - рідинний АБП, що й обумовило вибір теми дослідження. Наукову новизну складають: 1) нова постановка задачі дослідження процесу автоматичного балансування рідиною роторів з вертикальною віссю обертання, що відрізняється від існуючих врахуванням гідромеханічних властивостей рідини і демпфування системи; удосконалена методика її розв’язання шляхом системного підходу до вивчення роботи рідинного АБП й результати її розв’язання, які відобразились в рекомендаціях щодо використання АБП з рідинними робочими тілами; 2) вперше одержана аналітична залежність ефективності автоматичного балансування від параметрів системи ротор-АБП-рідина, що дозволяє розробити науково-методичний апарат розрахунку АБП з рідинними робочими тілами; 3) нове технічне рішення і його теоретичний опис щодо підвищення ефективності балансування за рахунок зменшення впливу сили ваги баластної рідини: запропонована конструкція АБП із параболічними боковими стінками; 4) подальший розвиток методів і засобів вивчення швидкоплинних динамічних процесів руху робочих тіл в камері АБП, які полягають у високошвидкісній відеозйомці і динамічній фотозйомці камери, що обертається, з наступним уповільненим переглядом і розкадровкою цифрових записів та можливістю послідовного порівняння динаміки поведінки системи та рідини в АБП, що дає можливість наочно спостерігати за поведінкою рідини і перевірити достовірність теоретичного обґрунтування роботи рідинного АБП.