Введение
Глава 1. Амплитудно-частотные характеристики гибкого ротора с учетом газо/гидродинамических сил уплотнений ... 40
1.1 Ротор турбонасосного агрегата ЖРД; как объект исследования 40
1.1.1 Построение расчетной модели ротора . ..43
1.1.2 Анализ собственных колебаний невращающегося ротора 51
1.1.3 Влияние гироскопических моментов рабочих колес . . 53
1.1 .4 Влияние дисбалансовых нагрузок 53
1.1.5 Влияние мягкой нелинейности"упруго-демпферных опор 56
1.2 Газо/гидродинамические нагрузки ротора турбонасоса . . 57
1.2.1 Газодинамическое возбуждение в турбине .57
1.2.2 Гидродинамические силы в зазорах уплотнительных колец 5 8
1.2.3 Жесткая нелинейность упругойгидродинамической силы и влияние лабиринтных канавок на уплотнительной поверхности кольца . .61
1.3 Влияние газо/гидродинамических сил на амплитуду колебаний исследуемого ротора ... 63
1.3.1 Установившиеся колебания ротора в жестких щелевых уплотнениях и в-плавающих уплотнительных кольцах . . 65
1.3.2 Колебания ротора в плавающих уплотнительных кольцах при переходных режимах (разгон-останов) ..68
1.4 Выводы . .71
Глава 2. Снижение амплитуды вынужденных колебаний ротора за счет эффектов гидродинамического взаимодействия с плавающим уплотнительным кольцом .73
2.1 Роторная-система турбонасосного агрегата как двухмассовая колебательная система "ротор-кольцо- в окрестности интересующей частоты ... 73
2.1.1 Эквивалентная одномассовая модель для гибкого ротора 73
2.1.2 Параметры и уравнения колебаний эквивалентного уплотнительного кольца 76
2.1.3 Особенности движения связанной гидродинамическими силами системы "ротор-кольцо"
2.2 Эффект исчезновения критической скорости ротора за счет резонанса кольца 83
2.3 Эффект динамического гашения колебаний ротора кольцом 87
2.4 Условия широкополосного динамического гашения колебаний ротора и одновременного отсутствия его критической скорости 89
2.4.1 Настройка и колебания двухмассовой системы "ротор-кольцо" 90
2.4.2 Настройка и колебания многомассовой системы "гибкий ротор - плавающие кольца" . .91
2.5 Выводы 94
Глава 3. Определение условий отсутствия неустойчивых режимов в системе "ротор-кольцо", связанных с действием неконсервативной гидродинамической силы в кольцевом зазоре . .96
3.1 Постановка задачи об устойчивости движения ротора в уплотнительном кольце 96
3.1.1 Условия устойчивого движения ротора в полу подвижном-кольце 99
3.1.2 Условия устойчивого движения плавающего кольца уплотняющего жесткий ротор .100
3.1.3 Условия устойчивого движения связанной системы "ротор-кольцо" ..101
3.2 Определение границ орбитальной устойчивости ротора . ., 103
3.3 Вейвлет-анализ устойчивости движения ротора . .107
3.4 Выводы . .110
Глава 4. Определение конструктивных и эксплуатационных параметров, обеспечивающих снижение опасности виброударных режимов в системе "ротор-уплотнительное кольцо" . . .111
4.1 Модель виброударной системы "ротор-кольцо" . 112
4.2 Условия существования и неустойчивости виброударных режимов системы "ротор-кольцо" .. .116
4.3 Особенности колебаний ротора и кольца при соударениях . 119
4.3.1 Характер, частотный спектр и амплитуды устанавливающихся четырехударных режимов колебаний . . 119
4.3.2 Условия установления двухударных режимов в анизотропной системе "ротор-кольцо"
4.3.3 Условия безопасного виброударного прохождения ротором критической скорости ..124
4.4 Аналитическое решение задачи виброударной устойчивости системы "ротор-кольцо" .128
4.5 Выводы . .133
Глава 5. Анализ экспериментальных вибрационных характеристик ротора 135
5.1 Методика и результаты разгонных испытаний .135
5.2 Методика и результаты статического испытания . .137
5.3 Математическое моделирование системы "ротор-приспособление" и сравнение ее расчетных вибрационных характеристик с экспериментальными . .139
5.3.1 Анализ собственных колебаний приспособления . . 139
5.3.2 Расчет амплитудно-частотной характеристики системы "гибкий ротор на УДО - жесткое приспособление на упругих опорах" 142
5.4 Выводы 144
Приложения 144
