ДЕМПФИРОВАНИЕМ

4.1. Обоснование необходимости разработки

различных методов и средств
экспериментальных исследований
упругодемпфирующих устройств

Выбор устанавливаемого в данный узел транспортного средства демпфирующего устройства осуществляется, как правило, при до­водке транспортного средства или его энергетической установки.

При этом на ряде предприятий отечественной моторостроитель­ной промышленности сложились два традиционных пути вибрацион­ной доводки энергетической установки. Первый путь заключается в том, что в стадии проектирования на штатном изделии предусматри­вается установка нескольких типов перспективных с точки зрения конструкторов упругодемпфирующих устройств. После изготовления опытных экземпляров изделий производятся сравнительные натур­ные испытания с этими устройствами. По результатам вибрационных испытаний делается вывод о целесообразности установки того или иного типа демпфирующих устройств.

Второй возможный путь решения задачи заключается во всесторон­нем исследовании различных типов демпфирующих устройств в ста­тике и динамике, сначала на модельных, а затем на натурных образ­цах на специально созданных стендах. В процессе исследований необходимо определить:

а) упругофрикционные характеристики различных типов демпферов при их работе в условиях, максимально приближенных к реальным;

б) амплитудно-частотные характеристики динамической системы с демпфером;

в) взаимосвязь УФХ и АЧХ при различных частотах вращения ротора энергетической установки.

Такой путь позволяет найти оптимальные режимы настройки демп­фера под заданную динамическую систему с минимальными затрата­ми средств.

Важность экспериментальных исследований статических УФХ демпфирующих устройств продиктовала также потребность практи­ки их изготовления.

Статистика отказов двигателей показывает, что даже при полном соблюдении технологии изготовления демпферов проявляется значи­тельный разброс вибрационных характеристик энергетических устано­вок в целом. Поэтому рекомендуется экспериментальная проверка УФХ демпфирующих устройств для каждого изготавливаемого в серийном производстве демпфера.

В настоящей работе аналитически решено большое число задач, продиктованных потребностями практической эксплуатации энерге­тических установок. Поэтому необходимо разработать соответствую­щие стенды и провести экспериментальные исследования для про­верки справедливости исходных предпосылок для решения задач и самих методов решения.

Учитывая вышеизложенное, сформулируем основные практичес­кие требования к разрабатываемым конструкциям:

• универсальность стенда для решения в одной конструкции воз­можно большего числа задач;

• простота и точность замеров УФХ и быстрота обработки ре­зультатов экспериментов, что предопределяет возможность эксплуа­тации стенда в условиях серийного производства;

• стенд должен быть прост и технологичен в изготовлении и пригоден для испытаний различных типоразмеров демпфирующих устройств, в том числе модельных и натурных;

• необходимо имитировать различные условия нагружения на прак­тике: одноосное деформирование, имитацию прецессии вала, имитацию воздействия на демпфер статической и динамической нагрузок и т. д.;

• стенд должен обеспечивать полноту получаемой информации об УФХ демпфера и прочее.

При выполнении экспериментальных исследований использовал­ся комплекс разработанного в ОНИЛ-1 КуАИ оборудования для проведения статических и динамических испытаний демпфирующих устройств. Многие стенды, изначально спроектированные большим коллективом инженеров, аспирантов и студентов, автором настоящей работы доработаны для обеспечения возможности проведения кор­ректных исследований.

Ряд методов и средств испытаний, представленных в настоящей главе, защищены авторскими свидетельствами и патентами [44, 47,

56, 99 ] и являются интеллектуальной собственностью автора настоя­щей работы.

Стенды, варианты их исполнения и модификации различного на­значения (для испытания изделий аэрокосмической техники, СЭУ, ЭУ, железнодорожных средств и многое другое) изготовлены и исполь­зовались в СГАУ, МГТУ, СамГАПСе, а также на ряде промышленных предприятий (СГНПП «Авиадвигатели НК», п/я А-3556 и др.). Стен­ды использовались также в учебных процессах вышеперечисленных вузов в рамках УИР и НИРС.