ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящий том содержит результаты теоретических исследований и методы расчета механических колебаний (вибраций) и устойчивости объектов современной техники в таких областях, как машиностроение, железнодорожный транспорт, судостроение, авиация и реактивная техника. В разделе, относящемся к машиностроению, значительное внимание уделено турбиностроению, а именно колебаниям вращающихся элементов машин—роторных систем, включая лопатки, диски и взаимодействующие с ними подшипники.
Области техники, в которых колебания играют ту или иную роль, весьма многочисленны. Прежде всего нужно отметить, что в данном томе рассматриваются «вредные» колебания, возникновение которых либо приводит к большим напряжениям в элементах машин и конструкций, или связано с потерей устойчивости, либо вредно для людей. Поэтому приводимые расчеты направлены на установление степени интенсивности колебаний и на способы устранения или снижения их амплитуд, на предотвращение потери устойчивости. В данном томе для рассмотрения выбраны такие объекты современной техники, которые либо являются значительными (по мощности, по значению) и даже уникальными, как, например, мощные паротурбоагрегаты, либо представляют интерес в связи с наблюдаемыми в них колебаниями разного рода, имеющими те или иные характерные особенности.
Главы в томе расположены в соответствии с принципом перехода от простого к сложному. Сначала рассмотрены колебания отдельных элементов (криволинейных стержней, пружин, сосудов с жидкостью, зубчатых передач, технологических элементов—станок—инструмент—деталь), а затем колебания гибких валов-роторов современных турбомашин с подшипниками (скольжения и качения). Далее рассмотрена непосредственно турбинная техника (лопатки, диски, турбинный ротор-корпус, электрические машины и их фундаменты, турбоагрегаты). Две главы посвящены колебаниям систем, связанным с двигателем внутреннего сгорания, причем в первой из них проанализированы крутильные колебания, а во второй—колебания агрегата при ограниченной мощности двигателя. Затем рассмотрены колебания специальных машин, применяемых в горном деле, и колебания объектов транспортной техники — железнодорожного состава, судовых конструкций, автомобилей и гусеничных машин, летательных аппаратов. Одна из глав посвящена анализу выносливости деталей машин и конструкций, подверженных колебаниям, т. е. анализу усталостной прочности при колебательных воздействиях. Глава «Колебания электрических машин» в связи с поздним поступлением помещена в конце тома.
В настоящее время все большее значение приобретает вопрос о выборе расчетной модели объектов. Схематизация объекта, т. е. его упрощенное представление в виде некоторой «идеализированной» механической системы-модели, поддающейся расчетному анализу, не является однозначной — она может быть более или менее сложной в зависимости от цели, которую себе поставил инженер-расчетчик. Характер модели зависит от объема той информации, которую хотят получить, анализируя возможные свойства проектируемого или проявляющиеся свойства действующего объекта. Большая или меньшая сложность модели связана с большим или меньшим числом факторов, которые следует учитывать при формировании модели. Немалую роль
в выборе модели играет интуиция и искусство исследователя и расчетчика. Этому вопросу посвящена гл. I, в которой содержатся некоторые указания по выбору модели, а также приведенные в ряде глав отдельные соображения, касающиеся оценки опытных данных по влиянию демпфирования, конструктивных несовершенств и по учету фактического поведения системы в реальном исполнении, эти сведения подкрепляют принимаемые расчетные предпосылки. Таким образом, этот том наряду с расчетами содержит конструктивные и эксплуатационные данные, связанные с современной техникой.
Редакторы тома:
Докт. техн. наук проф. Докт. техн. наук проф.
Ф. М, ДИМЕНТБЕРГ К. С. КОЛЕСНИКОВ
