ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
40
2. ЭКВИВАЛЕНТНАЯ РАСЧЕТНАЯ СХЕМА КОЛЕБАТЕЛЬНО-
КРУТИЛЬНОЙ СИСТЕМЫ СО МНОГИМИ СТЕПЕНЯМИ
СВОБОДЫ
2.1. О необходимости уменьшения числа степеней
свободы динамической системы
В любой упругой системе каждый ее бесконечно малый элемент при внешнем воз-
действии на него имеет возможность перемещаться относительно соседних элементов в
пределах допустимых связями, то есть имеет свою степень свободы. Следовательно,
даже самый простейший механизм, совершающий малые колебания, обладает беско-
нечно большим числом степеней свободы и неограниченным спектром собственных
частот. Движение элементов такой системы описывается дифференциальными урав-
нениями в частных производных. Например, к системам с распределенными парамет-
рами относятся дизель-редукторные установки судов, в состав которых входят главный
двигатель (дизель), судовой валопровод и гребной винт. Численный расчет по опреде-
лению амплитудно-частотных характеристик таких систем настолько трудоемок, что
его можно считать практически неосуществимым даже при наличии быстродействую-
щих ЭВМ.
Этими трудностями обусловлена необходимость замены реальной системы с беско-
нечно большим числом степеней свободы динамически эквивалентной ей упрощенной
системой с таким числом степеней свободы n , чтобы было практически возможно рас-
считать систему
n
совместимых уравнений.
Вместе с тем нельзя безмерно упрощать модель механических колебательных сис-
тем. Так как при исследовании резонансных зон силовых установок необходимо охва-
тить как можно больший диапазон их собственных частот. А это можно осуществить
лишь при разумном формировании дискретной модели колебательной системы с доста-
точной большим числом свободы, которая описывается обыкновенными дифференци-
альными уравнениями.
В методике составления приведенной схемы отдельные элементы реальной механи-
ческой системы в зависимости от их роли наделяются одним из присущих им свойств
инерции, упругости или сопротивлениях. С этой целью можно рассматривать движе-
ние не только явно сосредоточенных масс, размещенных на валу, но и масс отдельных
частей вала, приписывая им свою степень свободы.
В связи с этим в судовых установках с непосредственной передачей движения от
двигателя на винт через гребной вал, состоящий из нескольких частей, целесообразно
массы этих частей вала сосредотачивать в местах их фланцевых соединений.
При исследовании крутильных колебаний силовой установки с ДВС принято его ко-
ленчатый вал и другие упругие элементы представлять в виде невесомого упругого ва-
ла постоянного диаметра. При этом массы участков этого вала, расположенные между
сосредоточенными массами системы, принято относить к тем сосредоточенным мас-
сам, к которым они принадлежат, а сосредоточенные массы представлять в виде дисков
достаточно малой толщины. Например, массу колена коленчатого вала двигателя
внутреннего сгорания, взятого между серединами его коренных шеек, массу вращаю-
щихся и возвратно-перемещающихся частей, связанных с одной шатунной шейкой,
принято заменять динамически эквивалентным диском, расположенным в середине ша-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- …
- следующая ›
- последняя »
