Перейти к публикации

Резонанс тонкого стержня в потоке жидкости


Guterfreund

Рекомендованные сообщения

5 часов назад, MotorManiac сказал:

А вы учитываете болтанку рабочего колеса, вызванную давлением жидкости на лопатки, если оно скажем центробежное ? А если колесо центробежное,   равномерно оно работать не будет.

Не учитываю. Несущая конструкция - бетон, насос удален. Прямого воздействия колебаний насоса на стальную конструкцию не ожидаю...

4 часа назад, Jesse сказал:

какие проблемы?

Имеется заслонка, которая смещается вверх и вниз с помощью длинного вала. В спокойной воде конструкция работает. Электродвигатель крутит вал, через ходовую гайку заслонка поднимается. Как только врубают мощные насосы, конструкция перестает работать, движки рычат, движения нет. Нужно разобраться в чем дело. Резонансы, гидродинамические давления или еще чего... Заслонка закрывает отводящие патрубки и была рассчитана на работу при гидростатическом давлении...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


@Guterfreund а каковы примерно сечение и длина вала? эта информация уже помогла бы качественно оценить что возможно, а что нет..)

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
9 минут назад, Jesse сказал:

а каковы примерно сечение и длина вала? эта информация уже помогла бы качественно оценить что возможно, а что нет..)

Длина вала около 8 метров. Диаметр 50 мм. Собственные частоты конструкции известны. Первая частота 2.6 Гц

Вал имеет пару опорных точек по длине. На валу висит заслонка в своего рода рельсах с зазором...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
16 минут назад, Guterfreund сказал:

Вал имеет пару опорных точек по длин

А еще пару опор добавить нельзя?)

Чтоб увеличить 1-ю собств частоту...

Подкачка воды из трубы такого диаметра  - воздействие наверняка весьма низкочастотное... 

Имхо доп опоры решили бы проблему..)

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
14 минуты назад, Jesse сказал:

Имхо доп опоры решили бы проблему..)

Может быть, может быть...

 

Центробежный насос имеет частоту около 400 об/мин. Тут одной этой частоты достаточно, чтобы возбудить изделие. С опорами проблемы, там нет точек, все висит на длинных направляющих и имеет малую жесткость. Плюс есть зазоры по направляющим и заслонка может там хорошо болтаться, может и клинит где... Будем посмотреть...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Guterfreund сказал:

Центробежный насос имеет частоту около 400 об/мин. Тут одной этой частоты достаточно, чтобы возбудить изделие

вы на частоту насоса не смотрите.. сами же пишите что

2 часа назад, Guterfreund сказал:

насос удален

на выходе из насоса будет большая скорость и маленькое давление, а на выходе из трубы в бассейн будет небольшая скорость, и большое давление. Наверняка труба расширяется на выходе, и вода будет вытекать из неё не единым сплошным потоком, а беспорядочно, создавая переменное давление небольшой частоты - это и будет вашей вынуждающей силой как я понимаю..
если конечно это не насос от магистрального водопровода:smile:

1 час назад, Guterfreund сказал:

все висит на длинных направляющих и имеет малую жесткость

может добавить каких-нибудь горизонтальных направляющих?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, Guterfreund сказал:

Может быть, может быть...

 

Центробежный насос имеет частоту около 400 об/мин. Тут одной этой частоты достаточно, чтобы возбудить изделие. С опорами проблемы, там нет точек, все висит на длинных направляющих и имеет малую жесткость. Плюс есть зазоры по направляющим и заслонка может там хорошо болтаться, может и клинит где... Будем посмотреть...

помнится, когда были подобного рода проблемы с вибрацией, чтобы определеить в резонансе дело или нет, мы для диагностики просто накидывали на конструкцию какую-нибудь массу, чтобы снизить собственную частоту и отстроиться от внешней частоты возмущения. Если вибрация пропадает, значит таки да - резонанс... Если нет - вероятне всего общшая жесткость системы в пропорции к ее массе недостаточна. Это тогда намного более сложный случай. Такой прием работает, если возьбуждение ускополосное в частотной области.

В случае резонанаса лечится это (чтобы не в ущерб общей и местной прочности) путем снижения инерционных характеристик (масса, момент инерции вращения) и/или увеличением жесткости (наваркой промежуточных ребер, вставок, каких-нибудь конструктивных штуковин)

А так хорошо бы что-нибудь померить... Например, ускорения на валу и потом разложить их в спектр

2 часа назад, Guterfreund сказал:

Длина вала около 8 метров. Диаметр 50 мм. Собственные частоты конструкции известны. Первая частота 2.6 Гц

а частота вала? а при каких формах колебаний? 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, Guterfreund сказал:

Длина вала около 8 метров. Диаметр 50 мм

 

2 часа назад, Guterfreund сказал:

имеет частоту около 400 об/мин.

А мощность девайса какая ?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Один я не понял как этот вал в том бассейне расположен? Все остальные включили экстрасенсорные способности?

 

Не понял как там у вас вал торчит, но IMHO при контакте с водой первопричиной динамить его будет либо

а) отраженная волна от стенок

б) сила тяжести.

в) то и другое.

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Немного не в тему: где можно найти инфу о влиянии скорости потока (или сжимаемости)  воздуха на собственные частоты изгибных колебаний, например, балки или цилиндра?

Поиском ничего не нашлось, возможно плохо искал...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
10 часов назад, Jesse сказал:

Наверняка труба расширяется на выходе, и вода будет вытекать из неё не единым сплошным потоком, а беспорядочно, создавая переменное давление небольшой частоты - это и будет вашей вынуждающей силой как я понимаю..

Скорость на выходе из подающей трубы 4-5 м/с. Затем идет внезапное расширение и переход на большой объем. А как можно рассчитать параметры этого потока (переменное давление и частоту)? Я думал можно как-то завязаться на частоту насоса...

 

10 часов назад, Jesse сказал:

может добавить каких-нибудь горизонтальных направляющих?

Это будет следующим этапом. Сначала нужно разобраться, что происходит и какие мероприятия эффективно смогут устранить проблемы.

10 часов назад, Orchestra2603 сказал:

а частота вала? а при каких формах колебаний?

от 2 Гц, изгибная. Формы в основном совместные, вал с удерживающей конструкцией...

9 часов назад, AlexKaz сказал:

Один я не понял как этот вал в том бассейне расположен? Все остальные включили экстрасенсорные способности?

 

Не понял как там у вас вал торчит, но IMHO при контакте с водой первопричиной динамить его будет либо

а) отраженная волна от стенок

б) сила тяжести.

в) то и другое.

Вал расположен вертикально. Один его конец торчит над поверхностью и там установлен электродвигатель. Другой конец на глубине соединен с заслонкой. Осевое перемещение вала осуществляется через ходовую гайку. Вал нужен для поднятия заслонки. Стальная конструкция расположена рядом с бетонными стенками бассейна, удалена от точки подачи. CFD анализ показал, что конструкция находится в зоне интенсивных гидравлических потоков. Скорее всего есть резонанс. Я ищу параметры возбуждения... Без подачи насосами на спокойной воде весь конструктив отрабатывает без претензий.

Изменено пользователем Guterfreund
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
11 час назад, Victoria сказал:

Немного не в тему: где можно найти инфу о влиянии скорости потока (или сжимаемости)  воздуха на собственные частоты изгибных колебаний, например, балки или цилиндра?

Поиском ничего не нашлось, возможно плохо искал...

В данном случае, считаю, что воздух, что жидкость - теория одна: ссылки есть в Биргер Пановко Прочность, устойчивость, колебания Том 3

 

Birger_panovko_T3.png

Также например в Бидермане Теория колебаний есть флаттер крыла, ну это почти то же самое, что скорость потока вдоль балки...

16 часов назад, Guterfreund сказал:

Электродвигатель крутит вал, через ходовую гайку заслонка поднимается. Как только врубают мощные насосы, конструкция перестает работать, движки рычат, движения нет. Нужно разобраться в чем дело. Резонансы, гидродинамические давления или еще чего... Заслонка закрывает отводящие патрубки и была рассчитана на работу при гидростатическом давлении...

Ну а при переменном гидростатическом давлении заслонка будет работать? Может дела в ней, а не в вале? Какое вообще давление прилетает на заслонку во времени? И что там за редуктор такой, может его и клинит от перепадов нагрузки...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 hours ago, Guterfreund said:

Сначала нужно разобраться, что происходит

А каким образом присутствие резонанса должно повлиять на работоспособность конструкции?

 

16 hours ago, Guterfreund said:

Заслонка закрывает отводящие патрубки и была рассчитана на работу при гидростатическом давлении

16 hours ago, Guterfreund said:

Как только врубают мощные насосы, конструкция перестает работать, движки рычат, движения нет.

Как только врубают мощные насосы, то появляется еще и гидродинамическое давление. Это была ошибка в терминологии или все же в расчете заслонки?

Ну и саму заслонку может и считали, а ее направляющие и вал - как?

 

Пока из описания кажется, что не важно - есть там резонанс или просто всю конструкцию из-за турбулентности колбасит. "Перестает работать" - опять же, как именно? Вал крутится или уже нет?

Если нет, значит клинит или саму заслонку, и/или она отгибает вал и движки уже не могут его провернуть. Если вал крутится - значит уже с резьбой на заслонке вопросы, и снова с подклиниванием.

@Guterfreund, как движки передают движение на вал? Ты эту конструкцию видел в живую или тоже из рассказов вся инфа? Или там задача по звуку движков догадаться, в чем проблема?

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 часа назад, Guterfreund сказал:

Вал расположен вертикально. Один его конец торчит над поверхностью и там установлен электродвигатель. Другой конец на глубине соединен с заслонкой. Осевое перемещение вала осуществляется через ходовую гайку. Вал нужен для поднятия заслонки. Стальная конструкция расположена рядом с бетонными стенками бассейна, удалена от точки подачи. CFD анализ показал, что конструкция находится в зоне интенсивных гидравлических потоков. Скорее всего есть резонанс. Я ищу параметры возбуждения... Без подачи насосами на спокойной воде весь конструктив отрабатывает без претензий.

мне сейчас уже начинает не хватать воображения и фантазии :) а можно хоть какую-то картинку или схему? Хоть в Пэйнте, хоть на бумадке набросать от руки? чтобы бы было четко всем понятно, где там вал с точками опоры/направляющими и прочими штуками, где бассейн с бетонными стенами, где насос, где заслонка, как и что движется? 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 часа назад, AlexKaz сказал:

Ну а при переменном гидростатическом давлении заслонка будет работать? Может дела в ней, а не в вале? Какое вообще давление прилетает на заслонку во времени?

Расчет CFD показал, что заслонка дополнительно догружается гидродинамической составляющей на 16% от расчетного гидростатического давления. Это покрывается запасом крутящего момента электродвигателя...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 часов назад, Guterfreund сказал:

внезапное расширение

это такой же повод для возникновения пульсаций, как препятствие в виде цилиндра.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 часа назад, piden сказал:

А каким образом присутствие резонанса должно повлиять на работоспособность конструкции?

Сложно сказать пока. Возможно вал получает во время резонанса такие перемещение, которые способствуют ухудшению работы ходовой пары или закусывает что-то.

4 часа назад, piden сказал:

Как только врубают мощные насосы, то появляется еще и гидродинамическое давление. Это была ошибка в терминологии или все же в расчете заслонки?

Считали на гидростатику. Такие были ИТТ изначально. Но CFD показал, что догруз не превышает 16% и у нас есть запас по моменту.

4 часа назад, piden сказал:

Ну и саму заслонку может и считали, а ее направляющие и вал - как?

Все считали и частоты считали и деформации считали. Короче считали все в рамках исходных ИТТ. Сейчас новые вводные...

4 часа назад, piden сказал:

"Перестает работать" - опять же, как именно? Вал крутится или уже нет?

Вал не крутится. Все стоит колом...

4 часа назад, piden сказал:

как движки передают движение на вал? Ты эту конструкцию видел в живую или тоже из рассказов вся инфа? Или там задача по звуку движков догадаться, в чем проблема?

Электродвигатель - редуктор - вал - ходовая пара. Видел, считал, трогал. Люди были на испытаниях. Эта конструкция наша, это не помощь другу, это наша боль :(

3 часа назад, Orchestra2603 сказал:

мне сейчас уже начинает не хватать воображения и фантазии :) а можно хоть какую-то картинку или схему? Хоть в Пэйнте, хоть на бумадке набросать от руки? чтобы бы было четко всем понятно, где там вал с точками опоры/направляющими и прочими штуками, где бассейн с бетонными стенами, где насос, где заслонка, как и что движется?

С утра накидаю...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 минуты назад, Guterfreund сказал:

Вал не крутится. Все стоит колом...

есть возможность поэкспериментировать с расходом насосов?

расход 0 - работает.

расход 4,5 м/с - не работает.

где-то есть граница. пока не знаю, зачем она.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 минут назад, soklakov сказал:

это такой же повод для возникновения пульсаций, как препятствие в виде цилиндра

Оценивать только численно?

Только что, soklakov сказал:

есть возможность поэкспериментировать с расходом насосов?

расход 0 - работает.

расход 4,5 м/с - не работает.

где-то есть граница. пока не знаю, зачем она

Уже нет. Там был не я. Доступа к железу больше нет :(

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Только что, Guterfreund сказал:

Оценивать только численно?

может удастся найти число Струхаля для внезапного расширения. из  него - скорость потока, при которой частота совпадает с СЧ вала.

2 минуты назад, soklakov сказал:

пока не знаю, зачем она.

и вот тут-то, глядишь, граница и пригодится, чтобы проверить гипотезу.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • MagicNight
      Да дело не в бедности, ищу оптимальный ноут, пока не могу найти.
    • Bot
      АСКОН объявляет о старте открытого бета-тестирования новой версии КОМПАС-3D и приложений. Коммерческая версия КОМПАС-3D v23 выйдет летом 2024 года, но уже сейчас испытать новинки может любой желающий. Бета-тестирование — это проверка новой функциональности в «полевых» условиях, когда пользователи знакомятся с нововведениями на собственных проектах и сценариях работы, а также проверяют совместимость со своим программно-аппаратным обеспечением. Новая версия создавалась в соответствии с дорожной картой АСКОН для задач проектирования изделий высокотехнологичных отраслей и стала еще более функциональной и производительной. При разработке учитывались предложения пользователей по темам трехмерного моделирования, подготовки чертежей и спецификаций, приложений для машиностроения, приборостроения и строительства. Бета-версия КОМПАС-3D открыта для всех. Дистрибутив предоставляется бесплатно на время проведения тестирования. *** Период проведения бета-тестирования: с 6 [...] View the full article
    • fenics555
      Уважаемые Дамы и Господа!  Есть библиотечные изделия, которые почему-то очень доооооолго грузятся в сборках. Я хочу попросить Вас потестить их и сказать в чем причина, ибо совсем невозможно работать. gost18829-73.prt.1 pin_split.prt.1 Как это всё можно ускорить?
    • gudstartup
      а вы хоть станок проверяли по программе на изделии на точность прежде чем товарищей этих выгнать? если нет то грешите на самих себя! система в наших краях еще не распространенная поэтому и тем тут нет надо в поднебесную писать
    • AlexArt
      Ну допустим, ты и на другом ресурсе это опубликовал. А не коммуниздил. Но вот продвигать воровство от государства, ворующее из Вики, это верх мерзости.
    • maxx2000
      Ах, да. Фильтры выбора добавили. Теперь можно выбрать только то что видно на первом плане, а не вместе с тем что с обратной стороны детали. В общем надо обновляться. Как раз работёнка на прессформу нарисовалась 
    • maxx2000
      Причина того - Кроилово. Кроилово всегда приводит к попадалову. Месяц простоял сколько мильонов деревянных потеряли? Вопрос риторический. И ещё будет стоять. Как памятник человеческой глупости и жадности.
    • AlexKaz
      "9 июля 1968 года на мышах был проведен самый знаменитый эксперимент американского ученого-этолога Джона Кэлхуна «Вселенная-25». Суть опыта заключалась в создании идеальных условий, где мыши могли бы жить и размножаться, не ведая никаких забот, вдали от хищников и в отсутствие эпидемий и заболеваний. Для этих целей ученый построил специальный загон, куда были помещены четыре пары белых мышей (самцов и самок). В распоряжении мышей всегда была чистая вода и еда в изобилии, специальные гнезда, где можно обустроить себе жилище ― гнезд в загоне хватало для проживания нескольких тысяч мышей. Температура в загоне в среднем составляла около 20 ℃ и была комфортной для мышей. Животные не подвергались никаким влияниям извне и жили в идеальных условиях в свое удовольствие. А дальше началось самое интересное. На первом этапе эксперимента мыши хорошо размножались, вели активный образ жизни, охотно играли. На следующей фазе эксперимента мыши стали есть меньше, перестали наедаться до отвала. На третьей фазе эксперимента, когда в загоне были уже сотни мышей, произошло распределение социальных ролей, стала ярко выраженной иерархия, клановость. Появились так называемые отверженные ― молодые особи, которых другие, взрослые мыши сгоняли в центр загона, не давали им вести нормальный образ жизни, причиняли физический вред. В природе такое, наверное, было бы невозможно, ведь эти мыши-агрессоры просто не дожили бы до старости: их бы съели хищники. Но в загоне Кэлхуна хищников не было, и взрослые мыши начали попросту издеваться над молодняком. Образовались две большие группировки: самцы-одиночки и самки-одиночки. При этом самки-одиночки отказывались спариваться <с менее статусными многочисленными молодыми самцами и с оставшимися старыми статусными> и отвергали ухаживания самцов. У мышей стал проявляться тотальный индивидуализм, мыши не стремились создать семью. На последней, четвертой стадии мышиная популяция стала сокращаться. Появились самцы, которых сам Кэлхун назвал «красивыми» (англ. beautiful ones), из-за отсутствия ран и рубцов. <В оригинале: They never engaged in sexual approaches toward females, and they never engaged in fighting, and so they had no wound or scar tissue. Thus their pelage remained in excellent condition. - Дословный перевод: Они никогда не прибегали к сексуальным подходам к самкам, и они никогда не участвовали в боях, и поэтому у них не было ран или рубцовой ткани. Таким образом, их шерсть сохранилась в отличном состоянии.> Эти мыши не вступали в борьбу за самок и территорию, не проявляли активности к размножению и только питались, спали и чистили шёрстку. У мышей стали проявляться различные формы девиантного поведения, вспышки агрессии. Самки стали проявлять агрессию, защищать себя сами, стали умерщвлять своих детенышей, а затем окончательно отказались размножаться. На пике эксперимента в загоне одновременно проживало чуть более двух тыс. мышей. Еды и гнезд было достаточно для дальнейшего роста популяции, но через четыре года после начала эксперимента Кэлхун остановил свой опыт, потому что в загоне осталось чуть более сотни мышей, и все они уже вышли из репродуктивного возраста. По итогам эксперимента Кэлхун пришел к выводу, что достижение определенной плотности населения и заполнение социальных ролей в популяции приводит к распаду общества" https://physicsoflife.pl/dict/pic/calhoun/calhoun.. https://scientificrussia.ru/articles/utopiya-dlya-mys.. https://ru.wikipedia.org/wiki/Кэлхун,_Джон_(этолог)
    • gudstartup
      @Koels вот в чем дело пока ds609 это предупреждение поэтому F может и не появится если sv601 это значит ошибка. возможно при нагреве радиатора серво определяет это как предупреждение или ваш вентилятор крутиться медленнее чем оригинальный и серва думает что он встал хотяпри этом обычно на экране в строке состояния FAN.мигает больше у меня вариантов нет....  
    • ДОБРЯК
      Решите любым алгоритмом. Тогда будет конструктивный разговор. :=)
×
×
  • Создать...