5. КРУТИЛЬНО-ФОРМИРУЮЩИЕ КАМЕРЫ ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРЯДИЛЬНЫХ МАШИН
Крутильно-формирующие камеры являются основным рабочим органом пневмомеханических прядильных машин новых типов. Наибольшее распространение получили камеры типа
(рис. 29, а), разработанные в ЧССР. Шпиндель, вращающийся в двух совмещенных шарикоподшипниковых опорах, не имеет внутренней обоймы. Роль последней играет желоб, имеющийся на шпинделе, на концах которого запрессованы камера (справа) и блочок (слева), с помощью которого ротор получает вращение от ременной передачи.
Рис. 29
Рабочая частота вращения
и выше
Камеры точно балансируются в сборе, остаточное смещение центра масс составляет
Критические частоты ротора могут определяться известными методами и, в частности, методами начальных параметров, интегральных уравнений, расчленения и Другими.
В табл. 13 приведены расчетные критические частоты, полученные разными методами, которые достаточно удовлетворительно согласуются с данными экспериментов (данные в скобках), проведенных на стендах [8].
13, Критические частоты ротора пневмомеханических прядильных машин,
(см. скан)
На рис. 29, б представлена первая форма колебаний. Так как консольные части шпинделя имеют сравнительно малую длину, а форма их колебаний близка к прямолинейной, то при приближенных расчетах можно считать консоли (включая блочек и камеру) как абсолютно твердые тела.
Критическая угловая скорость без учета податливости опор
где I — расстояние между опорами;
модуль упругости;
момент инерции сечения шпинделя.
Частотный коэффициент а определяется из уравнения частот
здесь
-функции Прагера;
моменты инерции блочка и чашки относительно оси вращения;
моменты инерции этих же деталей относительно оси, проходящей через левую и правую опоры перпендикулярно оси вращения.
Теоретические и экспериментальные исследования камер показали следующее.
1. Влияние массы шпинделя на первую критическую скорость невелико и составляет около 7%.
2. Шарикоподшипниковые опоры обладают нелинейной характеристикой типа зазор. Радиальный зазор
его устранение осуществляется при небольшом усилии порядка
что значительно меньше усилия со стороны приводного ремня
на блочек). Линейный участок характеристики зависит от взаимного расположения шариков и сепаратора относительно радиального направления действующей силы. Жесткость опор
кгс/см.
3. Вследствие податливости шарикоподшипниковых опор фактические критические скорости оказываются ниже рассчитанных для случая жестких опор.
4. Амплитуда колебаний ротора, сбалансированного с точностью
(в каждой плоскости), практически не изменяется в диапазоне скоростей
Первая критическая скорость при этой неуравновешенности резко не проявляется. При остаточной неуравновешенности более
колебания резко растут с приближением к первой критической частоте вращения
Кроме основного резонанса наблюдаются области, соответствующие резонансам, обусловленным влиянием нелинейной характеристики опор и, в частности, деформацией сепаратора.
На рис.
и в даны спектрограммы колебаний при частоте вращения
новых камер и камер, снятых с машины ввиду износа опор. В спектрах вибрации новых камер преобладают составляющие, соответствующие основной частоте — частоте их колебаний (500 Гц).
После длительной эксплуатации существенное значение приобретают составляющие в области 100—500 Гц, уровень которых достигает
(примерно в 3 раза превышающий уровень после
работы). Появление этих составляющих обусловлено увеличением зазоров в подшипнике из-за износа сепаратора. Частоты этих составляющих близки к частотам маятниковых колебаний, характерных для первого режима. Этот анализ служит основанием для разработки метода диагностики состояния опор камер [19].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
(см. скан)