Файл: Шубов, И. Г. Шум и вибрация электрических машин.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 71

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Пример. Произведем расчет свободных колебаний электродвигателя, уста­ новленного на четырех амортизаторах типа АКСС-400И. Установочные размеры показаны на рис. 11-3. Скорость вращения электродвигателя равна 1000 обімин.

Исходные данные:

масса электродвигателя М = 0,9 кгс-сек2/см; моменты инерции массы электро­ двигателя относительно оси х Jx = 290 кгс-смісек; относительно осей у и г Jy = = Jz — 730 кгс-смісек; положение центра жесткости амортизирующего крепле­ ния X * 7,55 см; у* = 0; г* = 5,5 сио

Поступательные вибрационные жесткости одного амортизатора АКСС-400

по оси X схі = 3700 кгс/см; по оси у суі = 1300 кгс/см; по оси г сгі = 5300 кгсісм.

Р е ш е н и е . 1. В целях упрощения расчета вертикальную ось жесткости совмещаем с осью г, так как отношение смещения х* к расстоянию между край­

ними

амортизаторами составляет

6%.

 

 

 

 

 

 

 

2.

Вибрационные жесткости амортизирующего крепления:

 

а)

поступательные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сх =

^

схі =

4-3700 =

14 800 кгсісм;

 

 

 

 

 

Су =

^

Суі =

 

4-1300 =

5200 кгсісм;

 

 

 

 

 

Сг =

^

с2і — 4-5300 =

21 200 кгсісм;

 

 

б)

поворотныр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кх =

4-1300 - 5,52 +

4 - 5300-152 =

4,9- 10е кгс-смірад;

 

 

Ку =

2- 5300 (55,52 +

70,62) +

4• 3700-5,52 = 95,4- 10е

кгс-смірад;

 

Кг = 4 - 3700-152 +

2-1300 (55,52 + 70,62) =

26,6- 10е кгс-смірад.

3. Частоты свободных колебаний:

 

 

 

 

 

 

 

а)

вдоль

оси

г

 

1

і

/

21 200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ = 15Г V

~

^ “ = 24’8 гц’

 

 

б) вокруг

оси

z

 

 

 

 

26,6-10е

 

 

 

 

 

 

 

 

^Ьг ~ ~2п

 

 

=

30,4

гц;

 

 

 

 

 

V '

730

 

 

 

 

 

 

в)

двухсвязных в плоскости

хОу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

/

14 800

95,4 - 10в\

 

 

 

 

 

 

 

2л

 

2

\

0,9

 

+

730

) *

 

 

 

 

 

 

 

95,4

10е

 

14 8002-5,52

20.5

гц;

 

 

 

 

 

730

 

 

 

0,9-730

 

57.6

гц.

159



г) д в у х с в я зн ы х в п л оск ости уОх

( fbu\

1

Г 1

/5203

'

4,9.10е \

__

 

\ fx )

2

V0,9

290 )

+

 

 

4 , 9 - ІО6 \ 2

5 2 0 0 2 - 5 ,5 а Г /г

12 гц\

 

 

2 9 0

) +

 

0 ,9 - 2 9 0

 

2 0 ,8 гц.

11-3.ДВУХКАСКАДНОЕ АМОРТИЗИРУЮЩЕЕ КРЕПЛЕНИЕ

В некоторых случаях для увеличения виброизолирующего эффекта упругой установки машин, используемых на судах, при­ меняют двухкаскадное амортизирующее крепление. Такое креп­ ление состоит из двух ярусов амортизаторов, разделенных про­ межуточной массой.

Эквивалентная поступательная механическая система и ее электрический аналог показаны на рис. 11-4. Здесь в целях упро-

6) Lr-M L2~^rng Ly-^-mp

Р и с . 11-4. К р а сч ет у д в у х к а с к а д н о г о а м о р ­ т и зи р у ю щ е го к р еп л ен и я : а — п о ст у п а т ел ь ­ н ая м е х а н и ч еск а я си стем а ; б — эл е к т р и ­ ч еск и й ан ал ог

щения расчетов пренебрегается трением в амортизаторах, при этом имеется в виду, что амортизирующее крепление работает в заре­

зонансных

зонах.

тб — масса машины промежуточных ба­

На рис.

ll-4,ß М,

лок; Xj,

Я,2— податливости первого и второго каскадов аморти­

зации; trip,

Яф — параметры

судового фундамента.

Для приближенных расчетов, кроме того, можно ввести два

условия,

которые проверены экспериментальным путем:

1.

Вибрации частотой

выше 500 гц эффективно подавляются

системой

амортизации.

Так

как импеданс фундамента гф в этом '

случае велик по сравнению с остальными сопротивлениями цепи, то конечный контур в расчетной схеме рис. 11-4, б можно считать разомкнутым. Расчетная схема приобретает вид, показанный на рис. 11-5, а.

160


2. Низкочастотные вибрации, возбуждаемые небалансом ро­ тора и основным вращающимся полем, практически не подавляются первым каскадом амортизаторов. Очевидно, в этом случае сопро­ тивлением входного контура можно пренебречь и расчет вести по схеме рис. 11-5,6.

Как видно, эквивалентные схемы для расчета вибрации в раз­ личных диапазонах частот одинаковы.

Формулы для расчета колебательных скоростей в том и другом . случае имеют вид:

а) L,~^M і г—гпб

б ) L2~m~fVß

Cj~^X; ——C2-~X '

—I—

2 —j—

3

X

 

 

 

Лф

Р и с . 11-5. К у п р о щ ен н о м у р а сч ету д в у х к а с к а д н о г о а м о р т и зи р у ю щ его к р еп л ен и я

а. Для колебательной системы (рис. 11-5, а)

Р.

Уі — г,

(11-14)

_ Р — УіыМ

У2

 

,,

 

 

 

 

г 2

 

 

Механические импедансы

равны:

 

 

гг - соМ

!

( « » „

!

(11-15)

“ А і

' ,

 

ШГПб

toXj

соЯ2

 

Z2 =

*"l6

 

 

(11-16)

Перепад колебательной скорости между корпусом машины и промежуточной массой тб

AL = 20 lg Ь - =

20 lg ( (йгтб\

--------------------1 \ .

(11-17)

Ух

 

Л

Л 2

/

 

Так как в этой формуле

 

 

 

А

Л

» Т Л2' +

1 >

 

(11-18)

 

 

т о

 

 

 

 

 

AL

=

20 lg о)2т бЯ,!.

 

(11-19)

161


Из формулы (11-19) по величине перепада вибрации на задан­ ной частоте может быть определен вес промежуточных балок.

б. Для колебательной системы (рис. 11-5,6) имеем

A L = 20 lg ( со2/ПфХ2 ---- ц ---- 1) .

(11-20)

В этом случае условие (11-18) неприемлемо.

Из приведенных расчетных схем следует, что в зависимости от того, вибрации какой частоты необходимо подавить, прини­ маются различными промежуточная масса тб и податливости

амортизирующего крепления ^

и

Х2.

 

 

 

Как правило^ чем ниже подавляемая частота, тем больше про­

межуточная масса тб.

 

 

 

 

 

 

 

 

П ример. Р ассч и таем , к ак ая п р о м еж у то ч н а я м асса тq д о л ж н а бы ть

п р и м е­

нена д л я

эл ек т р о д в и га т ел я

весом

8 9 0 0 кгс,

у ст а н о в л ен н о г о

на

д в о й н о й

к а ск а д

ам ор ти затор ов , со ст о я щ его

и з

2 2

ам о р ти за то р о в А К С С -400 И

в

к а ж д о м к а ск а д е ,

и сх о д я

из

частоты п одав л я ем ой вибр ац и и

8 0 0 гц на в ел и ч и н у

у р о в н я гр ом к ости

ш ум а

4 0

дб.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Д и н а м и ч еск а я п одатл и в ость о д н о го

к аск ад а а м ор ти затор ов

 

 

 

Ях = Я2 =

^ 2 Д з0 Г

=

8,6-Ю-« см/кгс.

 

 

 

2.

М асса п р ом еж уточ н ы х

ба л о к д л я

f = 8 0 0 гц:

 

 

 

4 0 = 20 lg 4 я 2 - 8 0 0 - т б - 8 , 6 - 1 0 ' 6;

100

Пб~ 4 л 2 -8 0 0 2 - 8 ,6 - 1 0 _ö

= г , 47 кгс ■сек2/см.

Двухкаскадное амортизирующее крепление должно быть про­ верено в отношении перемещений машины при качке и кренах.

Величина отклонения машины в общем виде определяется инерционными силами и составляющими веса при наклоне машины. Однако в большинстве случаев инерционными силами можно пре­ небречь. Тогда отклонение точек машины, находящихся на рас­ стоянии h1 от плоскости опор,

Д к = 0 5 і п ф к ( л у + - М ^ ) ,

( 1 1 - 2 1 )

где фк — угол качки; Ау и

Аг — суммарная

податливость

амор­

тизации по осям у и г.

взяты согласно

рис. 11-2,6.

 

Обозначения h0, hly а2

 

Первое слагаемое в формуле (11-21) определяет сдвиг машины на амортизаторах. Второе слагаемое дает перемещение точек машины вследствие поворота его на амортизаторах, обусловлен­ ного превышением центра инерции машины над центром жесткости амортизации.

В случаях когда в зону максимальных отклонений машины попадают токоведущие шины, необходимо их выполнять гибкими.

162