Резонансные явления в нелинейных вертикальных роторных системах
DOI:
https://doi.org/10.26577/JMMCS.2021.v112.i4.05Ключевые слова:
теория Герца, подшипники качения, численные методы, система, нелинейная роторная системаАннотация
В данной работе рассматривается исследование динамики роторной системы, установленной на упругом основании, вращающемся в подшипниках качения. Для описания модели подшипника использовалась теория Герца, связывающая радиальные нагрузки, действующие на подшипник, и деформацию в точках контакта между подвижным корпусом и кольцами подшипника. При описании модели подшипников качения предполагается, что не существует никакого вида скольжения тел и движущихся поверхностей. Полученные дифференциальные уравнения ротора и фундамента не имеют общего решения. Поэтому исследование проводилось с использованием численных методов. Для упрощения задачи и повышения точности решения полученных дифференциальных уравнений использовались безразмерные величины. С увеличением и уменьшением безразмерных величин строятся амплитуды ротора и фундамента. В результате образовались два резонанса: основной резонанс и второй резонанс. Работа связана с физическим смыслом рассматриваемого в задаче процесса. Полученные результаты являются основой для применения данной математической модели при проектировании вращающейся системы, вращающейся в подшипниках качения.
Библиографические ссылки
[2] Li, Z., Li, J., Li, M. (2018). Nonlinear dynamics of unsymmetrical rotor-bearing system with fault of parallel misalignment. Advances in Mechanical Engineering, vol. 10(5), p. 1-17, DOI: 10.1177/1687814018772908.
[3] Sun, L. (1995). Active Vibration Control of Rotor-Bearing System. PhD Thesis, University of Melbourn, Melbourn.
[4] Bai, C., Zhang, H., Xu, Q. (2010). Experimental and numerical studies on nonlinear dynamic behavior of rotor system supported by ball bearings. Journal of Engineering for Gas Turbine and Power, vol. 132, no. 8, paper 082502, DOI:10.1115/1.4000586.
[5] Xia, Z., Qiao, G., Zheng, T., Zhang, W. (2009). Nonlinear modelling and dynamic analysis of the rotor-bearing system. Nonlinear Dynamics, vol. 57(4), p. 559-577, DOI: 10.1007/s11071-008-9442-3.
[6] Harris, T.A. (2001). Rolling Bearing Analysis. John Wiley Sons, Inc.
[7] David, P.F., Poplawski, J.V. (2002). Transient vibration prediction for rotors on ball bearings using load-dependent non-linear bearing stiffness. International Journal of Rotating Machinery, vol. 10(6), p. 489-494, DOI: 10.1080/10236210490504102.
[8] Yamamoto, T., Ishida, Y. (2002). Transient vibration prediction for rotors on ball bearings using load- ependent non-linear bearing stiffness. International Journal of Rotating Machinery, vol. 10(6), p. 489-494, DOI: 10.1080/10236210490504102.
[9] Changsen, W. (1991). Analysis of rolling element bearings. Mechanical Engineering Publications Limited.