Проект:
Исследования шаровых (маятниковых) ПАБ

Главная

Проекты

Ссылки

Библиография

Автор

Аннотация проекта

Шаровые и маятниковые автобалансиры наиболее исследованы. Поэтому, на примере этих автобалансиров апробируются разработанные автором:

1. математические методы исследования динамики пассивных автобалансиров;
2. экспериментальные методы исследования динамики пассивных автобалансиров;

Основу математических методов составляют:

1. применение вращающейся синхронно с ротором системы координат (для составления дифференциальных уравнений движения системы ротор - автобалансир);
2. граф-аналитический метод решения систем нелинейных алгебраических уравнений (для поиска установившихся движений системы и определения условий их существования);
3. теория устойчивости установившихся движений нелинейных автономных систем обыкновенных дифференциальных уравнений (для исследования устойчивости установившихся движений системы);
4. метод разложения корней алгебраических уравнений по степеням малого параметра (для приближенного решения уравнений установившихся движений и характеристических уравнений).

Основу експериментальных методов исследования составляют:

1. метод стробоскопического освещения ротора и автобалансира (для изучения движений корректирующих грузов относительно ротора);
2. метод установки лазерного луча по оси вала ротора (для уравновешивания ротора и изучения его движения).

Новости сайта (проекта)

1. Создана теория квазипериодических движений двухшарового (двухмаятникового) автобалансира;
2. Создана аналитическая теория многошаровых и многомаятниковых автобалансиров

Полный текс ниже приведенных статей будет доступен позже

1. ДЕПОНИРОВАННАЯ РУКОПИСЬ
УДК 62-752+62-755__________________________________ ГРНТИ 55.03.00

Динамика многошаровых (многомаятниковых) автобалансиров. Устойчивость основных движений / Филимонихин Г.Б.; Кировогр. гос. техн. ун-т. - Кировоград, 2003. - 46 с.: ил. - Библогр.: 17 назв. - Укр. -Деп. в ГНТБ Украины 20.10.03 №144-Ук2003

Исследуется динамика многошаровых и многомаятниковых автобалансиров (АБУ), предназначенных для уравновешения скоростных роторов на ходу. Построены математические модели ротора и многошаровых (многомаятниковых) АБУ для разных случаев движения системы и в случаях разных и одинаковых корректирующих грузов (КГ). Найдены количество и условия существования установившихся движений системы, в которых КГ вращаются синхронно с ротором. Сформулирован критерий наступления автобалансировки. Показано, что в рамках плоской модели ротора на изотропных вязкоупругих опорах, который вращается с постоянной угловой скоростью и уравновешивается многошаровым (многомаятниковым) АБУ эффективным есть метод исследования устойчивости семей основных движений относительно обобщенных координат, которые характеризуют дисбаланс системы. С применением метода впервые установлено:

1. при: отсутствии сил сопротивления; одинаковых силах внутреннего сопротивления; одинаковых КГ - условия устойчивости основных движений не зависят от количества КГ и совпадают с условиями устойчивости в случае двух КГ;
2. в перечисленных случаях у системы ротор - АБУ до трех критических скоростей и основные движения устойчивы между первой и второй, и над третьей критическими скоростями;
3. увеличение сил сопротивления принципиально изменяет свойства системы, уменьшая количество критических скоростей до одной.

2. ДЕПОНИРОВАННАЯ РУКОПИСЬ
УДК 62-752+62-755__________________________________ ГРНТИ 55.03.00

Динамика многошаровых (многомаятниковых) автобалансиров. Устойчивость побочных движений / Филимонихин Г.Б.; Кировогр. гос. техн. ун-т. - Кировоград, 2003. - 23 с.: ил. - Библогр.: 9 назв. - Укр. - Деп. в ГНТБ Украины 20.10.03, №153-Ук2003

В рамках плоской модели ротора на изотропных вязко-упругих опорах, вращающегося с постоянной угловой скоростью и уравновешиваемого многошаровым (многомаятниковым) автобалансиром (АБУ) с одинаковыми корректирующими грузами (КГ) исследуется устойчивость основного движения в случае больших дисбалансов, и устойчивость двух типов побочных движений: стационарных - в которых КГ вращаются синхронно с ротором; квазипериодических - в которых КГ отстают от ротора. Для основного движения и побочных движений первого типа установлено, что:

1. при дисбалансе, который превышает балансировочную емкость АБУ на зарезонансных скоростях вращения ротора при отсутствии и наличии сил сопротивления соответственно устойчиво, или асимптотически устойчиво основное движение, в котором все КГ отклонены в легкую сторону ротора, и это же движение неустойчиво на дорезонансных скоростях вращения ротора;
2. на дорезонансных скоростях вращения ротора при отсутствии или наличии сил сопротивления соответственно устойчиво в первом приближении, или асимптотически устойчиво, но при условии существования, побочное движение, в котором все КГ отклонены в тяжелую сторону ротора, и это же движение неустойчиво на зарезонансных скоростях вращения ротора;
3. остальные стационарные побочные движения всегда неустойчивы.

Найдены количество и условия существования квазипериодических движений. В них КГ вращаются относительно земли с почти постоянной скоростью, но отстают от ротора, и продольная ось последнего движется по гипоциклоиде, образованной прямой прецессией с частотой вращения КГ и прямой нутацией с частотой вращения ротора. Установлено, что среди всех теоретически возможных квазипериодических движений асимптотически устойчиво только то, в котором КГ вращаются относительно земли со скоростью, меньшей, чем резонансная, а остальные движения - неустойчивы.

Исполнители:

к.ф.-м.н., доц. Г. Б. Филимонихин

Р.а.: кафедра деталей машин и прикладной механики (ауд. 659), Кировоградский государственный технический университет, пр. Университетский, 8, г. Кировоград-6, 25006, Украина,
р.т.: (8-0522) 597-547.

Д.а.: ул. Героев Сталинграда, 26, корп.1, кв. 84, г. Кировоград-31, 25031, Украина,
д.т.: (8-0522) 598-456.

Опубликованные научные работы

1. Филимонихин Г.Б. К устойчивости основного движения Двухмаятникового автобалансира // Доп. НАН України. 1996, № 8. -С.74-78. (PDF - 210 KB)
2. Филимонихин Г.Б. Устойчивость основного движения маятниковых автобалансиров // Тез. докл. 8-й Международной конф. "Моделирование и исследование устойчивости систем", Киев, 19-22.05.1997., т.1. Моделирование систем, С.140
3. Філімоніхін Г.Б. Универсальный стенд для исследования динамики пассивных автобалансиров и его апробация шаровым автобалансиром // Збірник наукових праць КДТУ, 2001. Вип.№9, С.101-107. (HTML - 21 KB)
4. Філімоніхін Г.Б. Нестаціонарні побічні рухи двохкульового (двохмаятникового) автобалансира // Збірник наукових праць КДТУ, 2003. Вип.№13, С.347-352. (PDF - 177 KB)
5. Динамика многошаровых (многомаятниковых) автобалансиров. Устойчивость основных движений / Филимонихин Г.Б.; Кировогр. гос. техн. ун-т. - Кировоград, 2003. - 46 с.: ил. - Библогр.: 17 назв. - Укр. -Деп. в ГНТБ Украины 20.10.03 №144-Ук2003
6. Динамика многошаровых (многомаятниковых) автобалансиров. Устойчивость побочных движений / Филимонихин Г.Б.; Кировогр. гос. техн. ун-т. - Кировоград, 2003. - 23 с.: ил. - Библогр.: 9 назв. - Укр. - Деп. в ГНТБ Украины 20.10.03, №153-Ук2003

Фотографии

1. Фотография стенда.
2. Уравновешивание двухшаровым автобалансиром разных дисбалансов.
3. Следы лазерного луча на горизонтальном экране.

Видеофильмы по експерименту

I. Двухшаровой автобалансир.

1. Дисбаланса нет: разгон и балансировка (12 c, 153 KB).
2. Дисбаланса нет: выбег ротора (22 c, 253 KB).
3. Дисбаланс средний: разгон и балансировка (12 c, 134 KB).
4. Дисбаланс средний: выбег ротора (19 c, 216 KB).
5. Дисбаланс, который может уравновесить АБУ: нестационарное побочное установившееся движение (64 c, 503 КБ).
6. Дисбаланс, приближающийся к балансировочной емкости шаров: разгон и балансировка (12 с, 142 KB).
7. Дисбаланс, приближающийся к балансировочной емкости шаров: выбег ротора, три критические скорости (19 с, 224 KB).
8. Дисбаланс, которого АБУ уравновесить не может: разгон ротора и уменьшение дисбаланса (11 с, 143 КВ).
9. Дисбаланс, которого АБУ уравновесить не может: выбег ротора (14 с, 229 КВ).

Главная

Проекты

Ссылки

Библиография

Автор