Перейти к публикации

Диаграмма Кэмпбелла


Рекомендованные сообщения

Здравствуйте уважаемые коллеги,

 

 

Провел расчет собственных частот(первые 10) колебаний лопатки в MSC Nastran for Windows (пре\пост- процессор Femap).

Стоит задача - построить диаграмму Кэмпбелла. В интернете и подвернувшейся литературе конкретной инфы по методу построения этой диаграммы не нашел. Если кто знает - подскажите пжалста как ее построить на основе полученных собственных частот "в ручную"  и,возможно, сам Femap может строить диаграмму Кэмпбелла?

 

Буду очень благодарен, Олег

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Для построения диаграммы Кэмпбэлла нужно несколько расчетов на собственные частоты. При чем расчеты должны быть pre-stress, то есть преднагруженные скоростью вращения.

За конкретные кнопки в Nastran не скажу, но логика следующая:

берете одну скорость вращения, проводите статический расчет, на нем строите модальный, получаете собственные частоты, допустим 6. Берете график, абсциссы - скорость вращения(об/мин), ординаты - частота(Гц), отмечате на нем шесть точек. Они все будут на одной вертикали, поскольку соответствуют одной скорости вращения.

берете следующу скорость - получаете еще шесть точек. и так сколько угодно, пока не будете довольны. Последовательно соединяете точки, соответствующие одинаковым формам. Получаете несколько линий.

Строите прямую под 45град (если обе оси сделать в Гц), она пересекает ранее полученные линии на критических скоростях вращения, на них вероятен резонанс.

post-33642-0-47274200-1377515242.png

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Для построения диаграммы Кэмпбэлла нужно несколько расчетов на собственные частоты. При чем расчеты должны быть pre-stress, то есть преднагруженные скоростью вращения. За конкретные кнопки в Nastran не скажу, но логика следующая: берете одну скорость вращения, проводите статический расчет, на нем строите модальный, получаете собственные частоты, допустим 6. Берете график, абсциссы - скорость вращения(об/мин), ординаты - частота(Гц), отмечате на нем шесть точек. Они все будут на одной вертикали, поскольку соответствуют одной скорости вращения. берете следующу скорость - получаете еще шесть точек. и так сколько угодно, пока не будете довольны. Последовательно соединяете точки, соответствующие одинаковым формам. Получаете несколько линий. Строите прямую под 45град (если обе оси сделать в Гц), она пересекает ранее полученные линии на критических скоростях вращения, на них вероятен резонанс.

Сразу видно, что вы никогда не строили Диаграмму Кэмпбелла.

 

 

 

Если кто знает - подскажите пжалста как ее построить на основе полученных собственных частот "в ручную"  и,возможно, сам Femap может строить диаграмму Кэмпбелла?

Частоты нужно извлекать определенным образом. Это не классический modal-prestress анализ. Делая обычный частотный анализ вы не получите такие "вилки", которые выходят из оси Y. 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Не очень понимаю, что из себя представляет диаграмма Кэмпбелла (ДК) для лопатки. Наверное аффтар просто хочет построить зависимость собственной частоты колебаний лопатки от скорости вращения.

 

Борман, раскрывай тему!

Давно это было. Половину забыл.

 

Речь о ДК ведут когда говорят о турбомашинах, о колебаниях валов. Если вал крутится в одном направлении, то его изогнутая (деформированная) ось может крутиться как в прямом так и в противоположном направлении

post-5875-0-43364900-1377572135_thumb.jpg

Это называется прямая и обратная прецессии. Именно по-этому пара кривых, сходящихся в нуле, одна вверх, другая вниз. При таком прецессионном движении начинают учитывать момент (сил) который возникает, когда колесо вместе с валом прецессиирует. Этот момент называют гироскопическим. При прямой прецессии этот момент препятствует потери устойчивости вращения вала. Опасным является гироскопический момент при обратной прецессии, который тянет вал наружу - способствует потере усточивости. 

 

Прямая (с графика ув. soklakov), пересекая вилку, и показывает опасные скорости вращения, соответствующие прямой и обратной прецессии. Поскольку в обычном гармоническим анализе этот гироскопический момент не учитывается, зависимость частота-скорость (построенная "по обычному" ) будет лежать внутри этой вилки.

 

Фишка в том, чтобы заставить решатель учесть этот эффект. Это должно быть в нем зашито. И в Ансис и в Настран это есть... сам видел и пользовался и тут и там. В Ансисе интереснее. Про Настран уже ничего не помню... Надо искать в его ХЕЛПе слово "gyroscopic". Другой вопрос - нужно ли оно аффтару.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Это называется прямая и обратная прецессии.

Тогда уж рассказывайте и про нутацию.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Не очень понимаю, что из себя представляет диаграмма Кэмпбелла (ДК) для лопатки.

 

Может быть, что-то такое:

берем лопатку

post-33642-0-60746600-1377587905.png

строим диаграмму

post-33642-0-46866000-1377587926_thumb.png

К примеру, на скорости вращения 6e4 рад/с (лопатка не только кривая, но еще и с неестественными размерами) резонирует вторая форма

post-33642-0-18190400-1377587951.gif

Зачем это нужно? А просто так, чтобы конструкцию лучше понимать. И рабочие режимы на критических скоростях не устраивать.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да я просто говорю о том, что когда говорят о ДК подразумевают не простую зависимость собственной частоты от оборотов, а нечто другое, чуждое разуму явление.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Коллеги спасибо за участие!

 

Уточню условия  своей задачи: расчетная лопатка НЕ вращается - она служит элементом защиты двигателя. Т.е. можно сказать что рассчитываемая лопатка явяляется элементом защитного кожуха двигателя.

Соответственно влияние центробежных сил и прочее не учитывал - провел простой анализ Normal Modes/Eigenvalue (в MSC\Nastran for Windows) в результате которго получил первые 10 собственных частот(263Гц,426Гц,668Гц...и т.д.) и соответствующие им формы колебаний.

Соответственно для постоения диаграммы Кэмпбелла,для примера, на оси ординат (ось Y) создаю точки соответствующие рассчитанным 10 собств. частотам, а по оси абcцисс (ось X) какие точки создавать не совсем понятно? Может какие то эмпирические точки соотв. частоте вращения двигателя (элементом защитного кожуха которго является расчетная лопатка) 100Гц, 200Гц и т.п?

П.С.Несколько лет назад была подобная работа только диаграмму КЭ строил не я. Человек который ее строил на базе рассчитаных мною первых 10 частот использовал в описании диаграммы слово гармоники, может это то что откладывается по оси Х?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
какие точки создавать не совсем понятно? Может какие то эмпирические точки соотв. частоте вращения двигателя (элементом защитного кожуха которго является расчетная лопатка) 100Гц, 200Гц и т.п?
Думаю, по десяти точкам найденным можно рожицу нарисовать, а вот ДК не удастся. Либо вам нужна не ДК, а нечто другое.
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Уважаемый борман не сочтите за наглость, но я Вас очень прошу не пишите пжалста. Не сбивайте с конструктивной мысли, поскольку дело надо сделать. Надеюсь Вы меня правильно поняли и не обиделись.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Уважаемый, @@clon6,  @@Борман дело пишет. И подводит Вас к мысли, что Вы не понимаете свою задачу. И уж тем более ее не понимаем мы. И гораздо полезнее уделить время разбору задания, чем пытаться случайным образом соединить точки, чтобы получить диаграмму Кэмпбэлла, которая еще не факт, что нужна.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Задание я расписал исчерпывающе... Диаграмма Кэмпбелла строиться не только для вращающихся лопаток и т.п. а так же для элементов защитного кожуха двигателя, которые просто стационарно защищают двигатель, но при этом вибрации двигателя могут вызвать резонанс его обшивки. Диаграмма Кэмпбелла как я понял строиться для того что бы, (как правильно тут писал 

soklakov)

не выбрать рабочий режим двигателя близкий к  резонансному.  Ребят нужен совет знающего человека поймите меня правильно За ранее спасибо!

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вот и прозвучала задача:

для того что бы, не выбрать рабочий режим двигателя близкий к  резонансному.
 

А тогда никакая диаграмма Кэмпбэлла Вам не нужна. Просто собственные частоты статора или его частей не должны совпадать с рабочей частотой вращения вала. Как правило, закладывают расстояние 10% по частоте, если ближе, то приходится выполнять гармонический расчет.

Но Вас все смущает, что Вы помните, как Ваш коллега с красными глазами повторял "Диаграмма Кэмпбэлла". Это вовсе не значит, что это имеет к Вашей задаче отношение. А может имеет, и Вы все-таки не исчерпывающе расписали задачу. Построить ДК - это не задача, это средство.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Как правило, закладывают расстояние 10% по частоте
Кстати, вероятно, нужно смотреть не только перечесение с прямой y=x. Три работы назад сталкивался с подобной задачей... рассматривал лопатку турбины. Так там на направляющем аппарате было 15 неподвижных направляющих лопаток. Там смотрели еще y=15x
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Так там на направляющем аппарате было 15 неподвижных направляющих лопаток. Там смотрели еще y=15x

Можно пофантазировать и придумать постановку, в которой это важно.

y=x предполагает, что у ротора есть дисбаланс. по-другому, собственно, и не бывает.  отсюда и берется частота вращения как воздействие.

можно представить себе какой-нибудь выступ на статоре, проходя мимо которого, лопатка делает что-то вроде микрохлопка. это воздействие, очевидно, будет с частотой 15х.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вот и прозвучала задача:

 

 

для того что бы, не выбрать рабочий режим двигателя близкий к  резонансному.
 

А тогда никакая диаграмма Кэмпбэлла Вам не нужна. Просто собственные частоты статора или его частей не должны совпадать с рабочей частотой вращения вала. Как правило, закладывают расстояние 10% по частоте, если ближе, то приходится выполнять гармонический расчет.

Но Вас все смущает, что Вы помните, как Ваш коллега с красными глазами повторял "Диаграмма Кэмпбэлла". Это вовсе не значит, что это имеет к Вашей задаче отношение. А может имеет, и Вы все-таки не исчерпывающе расписали задачу. Построить ДК - это не задача, это средство.

 

Мне то же казалось что достаточно просто вычислить собств.  частоты НЕПОДВИЖНОЙ лопатки и убедиться что частота двигателя не совпадает (с запасом) ни с одной из частот. Но это не так. Во первых в ТЗ у меня четко написано-построить диаграмму К-а,  а во вторых вспоминая предыдущую работу по расчету панели шумоглушения движка ... там однозначно были выданы собств. частоты и формы и на их основе построена ДК и кстати про 10% что то вспоминается и про гармоники.  Отчет с той ДК давно прошел все согласования  и деталь давно успешно функционирует так что в плане ДК там все нормально должно быть.  Возможно что -то упускаю попробую поискать тот старый отчет. 

 

Но в принципе это все не важно. Задачу описал достаточно но повторюсь еще раз, т.е. дана некая панель(пусть в виде лопатки) являющаяся элементом защитного (или не важно чего)  кожуха двигателя (про обороты двиг. инфы изначально нет). Заданы граничные условия и материал. Поскольку двигатель работает с некой частотой, то важно чтоб элементы обшивки с ним по частотам не совпадали. Соответственно посчитаны первые 10 соб. частот панели. Обороты двигателя как правило такие что по частота движка  выше 1-й собств. частоты панели, т.е есть вероятность резонанса. Так вот, получается что строить ДК для данной задачи требование абсурдное и достаточно что бы просто частоты не совпадали(с неким запасом)? И никакой ДК тут в принципе не строиться?

Спасибо.

 

Извините некорректно вставилось сообщение поэтому для удобства продублирую:

 

Мне то же казалось что достаточно просто вычислить собств.  частоты НЕПОДВИЖНОЙ лопатки и убедиться что частота двигателя не совпадает (с запасом) ни с одной из частот. Но это не так. Во первых в ТЗ у меня четко написано-построить диаграмму К-а,  а во вторых вспоминая предыдущую работу по расчету панели шумоглушения движка ... там однозначно были выданы собств. частоты и формы и на их основе построена ДК и кстати про 10% что то вспоминается и про гармоники.  Отчет с той ДК давно прошел все согласования  и деталь давно успешно функционирует так что в плане ДК там все нормально должно быть.  Возможно что -то упускаю попробую поискать тот старый отчет. 

 

Но в принципе это все не важно. Задачу описал достаточно но повторюсь еще раз, т.е. дана некая панель(пусть в виде лопатки) являющаяся элементом защитного (или не важно чего)  кожуха двигателя (про обороты двиг. инфы изначально нет). Заданы граничные условия и материал. Поскольку двигатель работает с некой частотой, то важно чтоб элементы обшивки с ним по частотам не совпадали. Соответственно посчитаны первые 10 соб. частот панели. Обороты двигателя как правило такие что по частота движка  выше 1-й собств. частоты панели, т.е есть вероятность резонанса. Так вот, получается что строить ДК для данной задачи требование абсурдное и достаточно что бы просто частоты не совпадали(с неким запасом)? И никакой ДК тут в принципе не строиться?

Спасибо.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

"теории колебаний вращающихся дисков, предложенной Кэмпбеллом" - http://symposium.forest.ru/article/2012/4_equipment/pdf/Vlasov.pdf вроде вращение обязательно для таких дел...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Так вот, получается что строить ДК для данной задачи требование абсурдное и достаточно что бы просто частоты не совпадали(с неким запасом)?

Получается. А то, что где-то когда-то похожий отчет был с ДК и был принят... да мало ли кто принимал. А может он только похож был, но там были свои нюансы.

Во первых в ТЗ у меня четко написано-построить диаграмму К-а

Может оказаться, что в прошлый раз это тоже было в ТЗ по ошибке. И что-нибудь даже построили или сделали вид.

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

    • gudstartup
      @Alexey8107 подайте 24 в только на spm и посмотрите будет на нем 30 или нет если будет то для начала смотрите датчики тока на силовой плате    там внутри еще схемка есть для выдачи адекватного сигнала на схему контроля тока. если поставите не родной возможны сбои при работе шпинделя. в худшем случае может они окажуться исправны. сейчас не помню какой там уровень по аварии сравните с соседним модулем контроля тока их там 2. их питание тоже проверьте
    • Alexey8107
      Да, здесь я оговорился. Конечно же резисторы на контроль фаз. Тоже об этом думал, т.к. силовуха ну не имеет явных признаков неисправности, да и в принципе даже включается и работает. На данный момент от предыдущих ремонтов остались трансформаторы тока фанук A44L-0001-0165# на 100, 400 и 600 ампер. Причем номер у всех почему то одинаковый, а ампераж разный. Найти документацию на них я даже не пытался, это невозможно. Надо будет снять и проверить. Если кто знает, это обычный трансформатор тока или все таки какое-нибудь чудо на эффекте холла???
    • Kydes
      Пришлите свою почту, отправлю эти файлы 
    • gudstartup
      вот схема кабеля там еще линия esp есть и интерфейс по которому модули сообщают об ошибках сигнальная пара mifa xmifa возможно именно через него ваш psm получает инфу о том что на dc линии кз. возможно что инфа приходит и от spm но вы почему то исключаете замену psm spm целиком а ограничились платой управления
    • kanapello
    • Ветерок
      И что мешает сделать всё это нормальной подсборкой (как это и есть на самом деле)? И будет "одна строка" в спецификации.   Извращаетесь там, где это вообще не нужно. Булками задается то, чего в конструкторской сборке физически нет - ЗИП, краска, упаковка и т.п. И лишь при отсутствии ПДМ.
    • david1920
      Вот и ответ для автора
    • zwg
      УГОЛОК РАСЧЕТ РАЗВЕРТКИ   ДИАПАЗОН КОРРЕКЦИИ мм V А Б расчетный BD развертка развертка CY factor ШУМ ось Х-V 1 8 40 40 1,8 78,2 78,07 0,95 78,15 39,07 1,5 12 40 40 2,8 77,2 79,27 0,95 77,19 38,59 2 12 40 40 3,6 76,4 76,24 0,95 76,4 38,2 2,5 16 40 40 4,2 75,8 75,22 0,85 75,84 37,92 3 20 40 40 5,2 74,8 74,17 0,85 74,9 37,45 4 35 40 40 6,6 73,4 71,90 0,75 73,48 36,74 5 35 40 40 8,9 71,1 70,28 0,8 71,9 35,95 6 50 40 40 10,6 69,4 67,97 0,85 69,42 34,71 8 50 40 40 14,5 65,5 64,69 0,95 65,36 32,68 К сожалению, данные выше пока больше теоретические. Взят реальный результат по развертке УГОЛОК (получено опытным путем) и уже к нему был приведен FACTOR для CYBELEC - CORRECTION FACTOR FOR THE DIN 6935 CALCULUS. Развертка CY - в случае пустого значения - "СТАЛЬБ" окна ПРОДУКТ/ЦИФРОВАЯ ДЕТАЛЬ (для русского перевода CYBELEC). Получилось: - для толщин/матриц V8-12/1-2мм, FACTOR ближе к 0,95 - для толщин/матриц V16-50/2,5-8мм, FACTOR ближе к 0,85.   ШУМ - странный перевод слова РАЗВЕРТКА, т.е. итоговый расчет развертки программой с учетом привязанного FACTOR. Ось X-V - значение координат для оси Х, для гибки полки 40мм.
    • gudstartup
      это не датчики тока а резисторы для контроля входного напряжения. датчики тока у фанук это спец модули с токовым трансформатором и они не отгорают а просто выдают уровень напряжения на схему контроля тока при этом даже при выключенном силовом напряжении будет ошибка
    • gudstartup
      всегда определяли наличие нуль метки введя м19 если ориентируется значит она есть. @mrVladimir можете при вращении шпинделя смотреть на параметр диагностики 445 он показывает число импульсов на оборот вашего шпиндельного датчика после достижения 0 метки счет начинается с нуля
×
×
  • Создать...