Способ определения динамических характеристик маслянной пленки подшипников скольжения

пц 60%46 Союз Советских Социалистических Республикс присоединением осударстеенныи комитет 23) Приоритет Совета Министров СССПо делам изобретенийИ открытий(43) Опубликовано 30,0 (45) Дата опубликовани 8, Бюллетень Ма описания 05,0.7 3) ЪДК 620.178.16(088,8) 72) Автор изобретен.71) Заявитель В. Л. ШиберЦентрального конст авэиергоремонта ьковскии филиа торского бюро(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ РАКтЕРИС 1 ИК МАСЛЯНОЙ ПЛЕН 1(И ПОДШИПНИ СКОЛЬЖЕНИЯобласти исп ть использо динамики м вых турбоаг ытаано, ого- егаИзобретение относи тельной техники и мо например, для исслед опо ных валоп ово о я кет бьанияа о близкщностиическидшипнениеслой пподшлитуданавлиий подлебанинамич им кявх хаиков силы утем ипниы ковают шипй с еские иболееой судинамки попределляныйбанийия ампл Устолебан д к т д атком известного спопозволяет определитьики жесткости маслянв то время как ееописыватотся восемью Недостто, что онр а ктеристшипника,свойстваками.Цельюдиапазонавышениеских харшипников оба является только две хай пленки поддинамические характеристиизобретения является определяемых характ точности определяемы актеристик масляной скольжения. асширение стик и по- динамичеенки подр р двпр тов.Из известных способов на описываемому по техническ ляется способ определения рактеристик масляной плен скольжения, включающий о действия шейки вала на мас измерения амплитуды коле ков, в котором после измерен лебаний подшипников на ва груз, измеряют амплитуду к ников и по разности ампли грузом и без него опрсделя характеристики 1. Ъказанная цель обеспечивается тем, что перед определением динамических характсрпстик одновременно с измерением амплитуды колебаний измеряют фазы колебаний опор в 5 вертикальном и горизонтальном направлениях, затем заменяют груз на другой, отличающийся по весу и угловому положению, и снова измеряют амплитуды и фазы колебаний опор.0 Для определения динамических характеристик масляной пленки подшипников парового турбоагрегата поступают следующим образом.Производят замеры амплитуд и фаз колебаний подшипников агрегата в вертикальном п 5 поперечном направлениях до и после установки двух грузов в балансировочные плоскости на валу. Измерения производят на скоростях вращения вала, при которых определяют динамические характеристики масляной пленки.20 Фазу колебаний отсчитывают по неподвижнойкруговой шкале (лимбу) с началом отсчета в верхней точке (ноль градусов), с направлением разбивки шкалы по вращснито вала. Отметка на валу для измерения фазы является на чалом отсчета (ноль градусов) углов установки грузов на валу, направление отсчета углов установки грузов - против вращения вала.Поперечные колебания подшипников агрегата измеряют со стороны, соответствующей 270 30 по лимбу,С, -АВ С, =А - В 45 ССЦЧгг 55 60 Грузы, установленные на вал, должны отличаться расположением по длине вала. Еслипервый из двух грузов устанавливают в однубалансировочную плоскость, то второй устанавливают в другую балансировочную плоскость, Если первый груз располагают в нескольких балансировочных плоскостях, то второй груз может отличаться от первого как изменением плоскостей установки по длине вала, так и непропорциональным изменениемвеса и углового положения составляющихпервого груза в т-х же плоскостях.По результатам испытаний определяют амплитуды и фазы колебаний подшипников турбоагрегата в вертикальном и поперечном направлениях под децствием каждого из грузовкак векторную разность соответствующих замеров до и после установки каждого груза.Обозначим результаты этих вычислений дляодного пз подшипников на одной из скоростейвращения ротора следующим образом: У, 2,У, 2 - амплитуды колебаний подшипника впоперечном и вертикальном направлениях отгервого и второго груза;и 1 1 22и вф пф вфазы колебаний подшипника в поперечном ивертикальном направлениях от первого и второго груза,Далее вычисляют силы, действующие нашейки вала со стороны подшипника при установке каждого из грузов.йу (1) = - К Р соз (ь, + 90) ++ 5 пГяп(,и+90) соз п 1 -- КуУз 1 п(,+ 90) - 5 пУсоз )(Х (ф +90) з 1 пп 1;й, (1) = К,2 з 1 п , - 5,п 2 соз, созв -- К,2 соз , + 5 га 2 з 1 п , Яп ш 1,где Й(Г), Й,- составляющие реакцииподшипника от первого груза в поперечном ивертикальном направлениях;Ку, К 5 ц, 5, - динамические характеристики подшипника;а - угловая скорость вращения вала;1 - время,. Аналогично вычисляются реакции подшипников от второго груза.Амплитуды и фазы колебаний шеек валаот каждого из грузов определяют в результатерасчета вынужденных колебаний вала поддействием соответству 1 ощего груза и соответствующих этому грузу реакций подшипников,Система дифференциальных уравнений, описывающая вынужденные колебания вала, имеет вид Е 1 (х)-- 1 п (х)-- 1 п(х) ш+ т(х)д дг д 2 удх " дхд 1дР- Р (х, 1) - , Р,(1)(х х 1) - О,1 д д д дд 12где р, г - поперечные и верткальные колебания вала;х - осевая координата;Е 1(х) - изгибная жесткость поперечного сечения ротора;1 д(х) - массовый экваториальный момент инерции единичного участка ротора;т(х) - погонная масса ротора;Р (х, 1), Р,(х, Ц - составляющие вектора грым зат - число подшипников ротора;х 1 - осевая координата расположения 1-ой опоры. Эту систему дифференциальных уравненийрешают численным методом на ЭВМ. После определения амплитуд и фаз колебаний шеек 30вала ротора в поперечном и вертикальном направлениях от каждого из грузов, установленных на вал, динамические характеристики масляной пленки подшипников определяют из дифференциальных уравнений движения шейки в подшипнике, В матричной форме решение имеет вид 40 где ССг, В, В, - матрицы - столбцы вида К Г соз (, +90)+5 п 1 Уяп(ф, +90 ) К Гяп(фп+90)+5,п Усоз( +90) К Гсоз(ф, +90)+5 а Уз 1 п(ф, +90) К, Гз 1 п(фп +90 в) 5 и ГСОз(.,п +09) К,2 соз , + 5,п 2 яп ,- К,Ез 1 п ,+ 5,оГ соз ", К,2 СОЗ 2, + 5,п 2 яП Ь 2,- К,2 ЗП 6, + 5 га 2 СОЗ ,605146 Формула изобретения а, = - г соз в - Г соз ф Составитель И. КрыловаРсдактор Н. Суханова Тсхред Н. Рыбкина Корректоры: Л, Орлова и Е. Моховн Заказ 1525/1 О Изд.383 Тираж 1122 НПО Государственного комитета Совста Министров СССР по делам изобретении и открытий 13035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Подписное Типография, пр. Сапунова. и А -- матрица, обратная для квадратной матрицы восьмого порядка Л, элементы которойравны а= у соз (, + 90 ) - У соз ( +90)а= - (гз 1 п рв - г."йп в); а= а у йп(. + 90") - Уз 1 п(4+ 90); а = в (г йп в - Л йп фв); а= у йп (+ 90-) = У 1 йп (5+ 90-); 1 а= г соз в - г, соз фв; а= - а 1 у соз (, + 90) - У 1 соз (ф+ 90) ; а= щ(гйпу, - г,йп ,); а= у соз (р, + 90 ) - У соз (+ 90"); 2 2 . 2 а= - (гйп , - Лз 1 п ,); а= щ Уйп(Уп+ 90) - У" з 1 п(о+ 90); а= а(гЗ 1 ПУ, - Г йП в); а= У з 1 п (, + 90) - У з 1 п (фв + 90);а= - а 1 у соз (ср, + 90) - У соз (+ 90);2 2а 14=а (г йп;, - Л йп;.),где У 11, Л 01, У 21, Л 121 - амплитуды колебаний шейки вала в поперечном и вертикальном направлениях от первого и второго груза;1 1 2 29 п в в вв - фазы колебаний шейки вала в поперечном и вертикальном направлениях от первого и второго груза,Данный способ позволяет определить динамические характеристики масляной пленки подшипников паровых турбоагрегатов с учетом действительных условий работы подшипников.Приведенные расчеты вынужденных колебаний валов роторов турбоагрегатов мощно стью 300 Мвт с использованием динамическиххарактеристик масляной пленки подшипников, определенных по данному способу, показали высокую точность вычислений амплитуд и фаз колебаний.10 Динамические характеристики маслянойпленки подшипников были определены по этому способу на основании данных, полученных в ходе балансировок турбоагрегатов указанного типа в собственных подшипниках.15 Способ определения динамических характеристик масляной пленки подшипников20 скольжения, включающий определение силыдействия шейки вала на масляный слой путемизмерения амплитуды колебаний опор, в котором после измерения амплитуды колебанийподшипников на вал устанавливают груз, из 25 меряют амплитуду колебаний подшипников ипо разности амплитуд колебаний с грузом ибез него определяют динамические характеристики, отл и ч а ю щи й ся тем, что, с цельюрасширения диапазона определяемых харак 30 теристик и повышения точности, перед определением динамических характеристик одновременно с измерением амплитуды колебанийизмеряют фазы колебаний опор в вертикальном и горизонтальном направлениях, затем35 заменяют груз на другой, отличающийся повесу и угловому положению, и снова измеряют амплитуды и фазы колебаний опор.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе40 1. Лвторское свидетельство СССР560155,кл, С 01 М 13/04, 1974,