Методика определения жёсткости резиновых элементов втулочно-пальцевых муфт Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Technique of determination of rigidity of rubber elements of plug-pin couplings Ilichev V.

Методика определения жёсткости резиновых элементов втулочно-пальцевых муфт Ильичев В. Ю.

Ильичев Владимир Юрьевич /Ilichev Vladimir — кандидат технических наук, доцент, кафедра тепловых двигателей и теплофизики, Калужский филиал

Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, г. Калуга

Аннотация: в статье рассматривается разработанная автором методика определения жёсткости резиновых элементов втулочно-пальцевых муфт. Описана конструкция экспериментального стенда, назначение его элементов. Сделаны выводы по результатам определения жёсткости упругих элементов муфт Калужского турбинного завода. Abstract: in article the technique of definition of rigidity of rubber elements of plug-pin couplings developed by the author is considered. The design of the experimental stand, purpose of these elements is described. Conclusions by results of definition of rigidity of elastic elements of couplings of Kaluga Turbine Plant are drawn.

Ключевые слова: втулочно-пальцевая муфта, определение жёсткости, экспериментальный стенд.

Keywords: plug-pin coupling, definition of rigidity, experimental stand.

В современных роторных машинах (насосы, компрессоры, механизмы с электроприводом и др.) очень часто используются втулочно-пальцевые муфты. Их назначение - передача крутящего момента от привода к приводному механизму, главное положительное свойство -уменьшение вибраций роторной системы при погрешностях соединения валов и при непостоянстве передаваемого усилия. Это свойство тем более ярко выражено, чем меньше жёсткость упругих втулок муфты.

Целью данной работы являлась разработка методики определения жёсткостей упругих элементов втулочно--пальцевых муфт, на примере упругих элементов, выпускаемых ОАО «Калужский турбинный завод» (КТЗ) и применяемых в муфтах для привода питательного турбонасоса мощностью 1 МВт.

Рис. 1. Конструкция экспериментального стенда

Для проведения исследований разработан специальный стенд (рис. 1), размеры посадочных поверхностей и элементов которого соответствуют размерам деталей муфты КТЗ.

Стенд состоит из следующих основных элементов: 1 - основание; 2 - стойка; 3 - штифт для закрепления резиновой втулки (имитирует посадочное место одной из полумуфт); 4 -испытываемая резиновая втулка (упругий элемент); 5 - корпус с отверстием для закрепления втулки (имитирует посадочное место второй полумуфты).

Для расчётов колебаний роторных систем, соединённых втулочно-пальцевыми муфтами, необходимо знать величины статической и динамической жёсткостей упругих втулок, которые и определялись на стенде.

Для определения статической жёсткости резиновой втулки (при очень медленном её нагружении) в окружном относительно муфты направлении, усилие прикладывалось сверху с помощью прижима 10 затягиванием гаек на болтах 11. Прикладываемое усилие измерялось динамометром 9. Деформация резиновой втулки измерялась индикатором часового типа 12. Статическая жёсткость находится делением величины деформации на величину прикладываемого усилия.

Натяжное устройство, состоящее из тяги 13, оси 14, скользящей направляющей 15 и гаек 16, необходимо для создания в окружном направлении втулки силы, имитирующей усилие от крутящего момента.

Статическая нагрузка, имитирующая приложение к муфте крутящего момента:

Р =

м

кр

N

Я2 т Я2

где N - мощность привода, Вт;

Ю - угловая скорость вращения ротора, рад/с;

R - средний радиус размещения втулок муфты, м;

z - число резиновых втулок в муфте.

Для имитации статических условий нагружения усилие прикладывалось с очень медленным нарастанием.

Из полученных графиков (подобных изображённому на рис. 2) видно, что кривые деформации при нагружении и разгрузке отличаются из-за наличия сил внутреннего трения в резине (образуется петля гистерезиса).

Рис. 2. Зависимость деформации резиновой втулки от её нагружения

Жёсткость определялась по тангенсу угла между касательной к участку характеристики, соответствующему рабочей нагрузке Р и осью деформаций 5.

Динамическая жёсткость (при очень быстром нагружении и разгрузки - с частотой вращения ротора) резиновых втулок определялась двумя способами:

1) Быстрым ударом по массе 5 (рис. 1), установленной на втулке, и записью на компьютер затухающих колебаний, снятых с датчика вибрации, установленного на этой же массе. Для расчёта динамической жёсткости втулки использовалась формула:

л 2 г 2

сд = 4 т п • /д , (1)

где Уд - собственная частота затухающих колебаний груза, Гц; m - масса груза.

2) Резиновая втулка с подвешенной на ней массой m представляет из себя колебательную систему. Эта система «раскачивалась» с помощью генератора электрического сигнала с присоединенным к нему электромембранным вибратором. Частота колебаний постепенно повышалась до достижения резонанса (при достижении максимума амплитуды колебаний

массы, вслед за которой следует спад амплитуды). Эта частота оказалась равной Уд , что

соответствует теории собственных колебаний. Соответственно, не изменилась и найденная по формуле (1) динамическая жёсткость втулки муфты.

В составе стенда использовался генератор синусоидального сигнала типа 1023 фирмы Вгйе! & К)жг (Дания), присоединённый к электромембранному вибратору. Колебания

фиксировались датчиком МВ-22Г, сигнал от датчика подавался на компьютер и на самописец ТSS-101 фирмы VEB Messgeratewerk (Германия). Для амортизации колебаний основания стенда, его установка производилась на мешках с песком.

Результаты измерений показали, что динамическая жёсткость втулок муфты больше статической в 2,5^3 раза, что хорошо согласуется с данными, приведёнными в литературе [1, 2].

Разработанную методику можно применить для измерения жёсткостей резиновых втулок втулочно-пальцевых муфт любых типоразмеров, либо упругих элементов других типов муфт.

Литература

1. Егоров А. В. Определение динамической жесткости резинового слоя демпфера внутреннего трения. // Фундаментальные исследования, 2011. № 12-1. С. 108-111.

2. Кучер В. Я. Вибрация и шум электрических машин: Письменные лекции. СПб.: СЗТУ, 2004. 55 с.

Review of institutional approaches to the implementation of community initiatives through electronic petitions in Russia and abroad Popov D.1, Blohina M.2 Обзор институциональных подходов к реализации общественных инициатив посредством электронных петиций в России и за рубежом Попов Д. А.1, Блохина М. Ю.2

'Попов Дмитрий Анатольевич /Popov Dmitry - магистрант; 2Блохина Марина Юрьевна / Blokhina Marina - магистрант, факультет технологического менеджмента и инноваций, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, г. Санкт-Петербург

Аннотация: в статье рассматриваются вопросы новых средств вовлечения граждан в политическую сферу жизнедеятельности общества, в частности, вопрос организации института электронных петиций. В статье приводится ряд платформ как российских, так и зарубежных, и рассматривается порядок работы с ними.

Abstract: this article discusses the new means of involving citizens in the political sphere of life of society, in particular the question of the organization of the Institute of electronic petitions. The article contains a number ofplatforms, both Russian and foreign, and discusses how to work with them.

Ключевые слова: электронная петиция, интернет инициатива. Keywords: e-petition, community initiatives.

Формирование гражданского общества в современной России характеризуется различными признаками, одним из которых выступает тенденция к внедрению новых средств вовлечения граждан в политическую сферу жизнедеятельности общества.

Одним из весьма эффективных институтов участия граждан в осуществлении власти способен стать институт электронных (интернет) петиций, нашедший свое закрепление в форме общественных инициатив, направляемых гражданами РФ с использованием Интернет-ресурса «Российская общественная инициатива» (https://www.roi.ru/) [1]. Правовое регулирование указанного института осуществляется Указом Президента Российской Федерации от 4 марта 2013 г. № 183, утверждающим Правила рассмотрения обозначенных общественных инициатив [2]. Настоящий Указ предусматривает, что размещенная на Интернет-ресурсе общественная инициатива должна получить необходимую поддержку в ходе голосования с использованием Интернет-ресурса для дальнейшего ее рассмотрения в соответствующей экспертной группе. Указом установлен количественный критерий. Так, поддержанной считается инициатива, которая в течение одного года после ее размещения на Интернет-ресурсе получила:

а) не менее 100 тыс. голосов граждан - в поддержку инициативы федерального уровня;

б) не менее 5 % голосов граждан, постоянно проживающих на территории соответствующего субъекта Российской Федерации (для субъектов Российской Федерации с численностью населения более 2 млн. чел. - не менее 100 тыс. голосов граждан, постоянно