55'2012 - Науково-Ñ‚ÐµÑ Ð½Ñ–Ñ‡Ð½Ð° бібліотека НТУ "ХПІ" - Національний ...

сеточной дискретизацией, не превышала 1 %. Это было подтверждено ихсравнением с результатами, полученными при меньшем размере КЭ.На рис. 3 представлена диаграмма Кэмбелла для ротора ДКА модифицированнойконструкции (см. рис. 2, б), причем рис. 3, а демонстрирует зависимостьсобственных частот, находящихся в нижней части спектра, от угловойскорости вращения, а рис. 3, б – в верхней. Наклонная линия, выходящаяиз начала координат, соответствует первой (основной) гармонике, а точкипересечения ее с графиками частот дают критические скорости. Численныезначения этих скоростей представлены на форме в таблицах с указанием, какомутипу прецессии они соответствуют.Собственные формы поперечных и изгибных колебаний невращающегосяротора представлены на рис. 4-7. Кроме балочных элементов, моделирующихвал, на рисунках отображены и элементы (K0), моделирующие радиальныеи осевую упругие опоры. В таблицах даны значения собственных частот,попадающих в заданный диапазон.На рис. 8 представлены АЧХ ротора ДКА модифицированной конструкции,то есть зависимость амплитуд колебаний (в метрах) центров тяжестисосредоточенных масс навесных элементов (см. рис. 8, а) и центров опорныхучастков радиальных и осевого подшипников (см. рис. 8, б) от частоты возбуждения(в Герцах). Из анализа АЧХ можно сделать вывод, что первый резонансныйрежим возникает на частоте ~95 Гц. Это соответствует первойкритической скорости 5742 об/мин, на которой ротор совершает движениетипа прямой синхронной конической прецессии. Траектории движения наданной скорости отдельных узловых точек ротора изображены на рис. 9.Для выполнения сравнительного анализа и подтверждения достоверностирасчетной модели и примененных средств, а также всего программногопродукта использовались результаты расчетов для двух рассмотренных конструктивныхвариантов с теми же параметрами, но выполненные с использованиемтакже балочно-массовых расчетных моделей, представленных на рис.10. Здесь в расчетах, выполненных методом конечных разностей (МКР), учитываласьпрямая прецессия вала [9]. Результаты в виде первых пяти значенийкритических скоростей сведены в табл. 1. Их анализ показал, что относительнаяразница практически для всех критических скоростей ротора ДКАобеих конструкций не превышает 4 %, а это может являться подтверждениемадекватности предложенного программного средства, так как объяснениемнемного большего несовпадения некоторых значений может служить неучетв «эталонных» расчетах осевых упругих опор.Анализ динамики ротора лабораторной установки с магнитнымиподшипниками. Комбинированный магнитный подвес ротора лабораторной(экспериментальной) установки включает два радиальных магнитных подшипникана двух постоянных кольцевых магнитах (МППКМ) и один осевойактивный магнитный подшипник двухстороннего действия с двумя обмотками[10]. Установка предназначена для подтверждения возможности реализа-ISSN 2078-9130. Вісник НТУ «ХПІ». 2012. № 55 (961) 123