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

    • Viktor2004
      Я согласен что скорее всего проблема механическая Но если логика прописана криво и возможно не предусмотрела остановку в промежуточном состоянии, разве не логично будет попробовать принудительно подав напряжение дернуть эту руку вверх-вниз? Возможно то что туда попало выпадет  
    • Guhl
      Если оставить за скобками вопрото том, что до м19 работает нормально, а после нет, то вы не считали сколько у него реально импульсов на оборот? с помощью стороннего плк, например  А если ориентацию м5 снимать, а не м20?
    • lem_on
      Что это за станок такой в котором сразу ладер ковырять надо, даже не смотря на возможность механической проблемы? Или профдеформация?
    • Viktor2004
      не сразу я понял в чем вопрос. Долго соображал что такое режим управления скоростью. При завершении ориентации PMC снимает сигнал G70.6 ? И если он после снятия сигнала продолжает удерживать шпиндель, при каких условиях эта ориентация все же снимается? После нажатия аварийного грибка или еще как?
    • Viktor2004
      Ладдер пришлите. Будем принудительно пробовать поднимать и опускать
    • streamdown
      Коллеги приветствую! IPS 8. Подскажите пожалуйста, кто какое серверное железо использует? Интересуют параметры при одновременной работе, ну например, 400 пользователей онлайн
    • gudstartup
      так он так и позиционируется по m19 pmc выдает g70.6 а чпу отвечает f45.7 но ориентацию и смещение в 4077 он отрабатывает нормально шпиндель встает ровно и смена происходит хорошо. вопрос почему после ввода команды управления скоростью он все еще продолжает контролировать число импульсов между нуль метками хотя в принципе уже должен отменить позиционный контроль и просто считать обороты по 0 метке как он это делает без М19? это все понятно но почему оно продолжает проверять это после завершения ориентации мне непонятно
    • Александр1979
      SP9047 SSPA:47 ILLEGAL SIGNAL OF POSITION CODER "The relationship between the A/B phase and 1-rotation signal is incorrect (Pulse interval mismatch)." "Неправильное значение счетчика импульсов сигнала на энкодере ALPHAi. На фазах A и B энкодера за один оборот шпинделя насчитывается 4096 импульсов обратной связи. Программное обеспечение по управлению шпинделем проверяет количество импульсов на фазах A и B, соответствующее энкодеру, при каждой генерации сигнала одного оборота. Данный аварийный сигнал срабатывает, если регистрируется число импульсов, нарушающее заданный диапазон."
    • vs3dpro
      Добрый день! У нас на есть SLA принтер 600х600х400мм. Можно напечатать мастер- модели, и можно приехать посмотреть. mail@iges.space
    • gudstartup
      после ввода 789 в edit mod надо перейти в режим ручное упр. нажать mod а потом помощь и откроется wzw.hlp  с возможностью выполнения команд управления atc. если не появляется содержимое wzw.hlp то возможно что у вас другой код хотя 789 'это стандарт для dmg в этом случае надо смотреть ваш plc раздел у меня пароль прописан в файле wzw_rett.mod
×
×
  • Создать...