ГОСТ Р ИСО 3046-5—2004
3.7 упругая линия (форма колебаний): Огибающая векторов свободных колебаний по всем
сечениям.
3.8 узел крутильных колебаний: Точка упругой линии валопроеода, в которой относительная
амплитуда вектора свободных колебаний равна нулю.
3.9 форма свободных крутильных колебаний: Форма крутильных колебаний, характеризую
щаяся определенной частотой собственных колебаний и соответствующей упругой линией.
П р и м е ч а н и е — Примерами являются первая (одноузловая) или вторая (двухузловая) формы крутильных
колебаний.
3.10 возмущающий крутящий момент: Периодический крутящий момент, возникающий при
работе двигателя и/или приводимого устройства, который вызывает крутильные колебания валопроеода.
3.11 гармоника: Каждый член ряда синусоидальных составляющих (ряда Фурье), в который
может быть разложен крутящий момент.
П р и м е ч а н и е —
Л
юбая из этих гармоник теоретически может вызвать резонанс при соответствующей
частоте вращения валопроеода. Составляющие ряда Фурье записывают в порядке возрастания частоты. Первая
гармоника соответствует первому члену ряда (даже если ев амплитуда равна нулю) и г. д. Постоянная составляю щая
представляет собой значение среднего крутящего момента.
3.12 порядок колебаний: Частота колебаний за раиноборот, соответствующая каждой из гармоник.
1
П р и м е ч а н и е — Для двухтактного двигателя имеют место только целые порядки ( , 2. 3 и т. д.), а для
четырехтактного двигателя — целые и половинные порядки (0.5:1; 1.5; 2 и т. д.).
3.13 резонансная частота вращения: Частота, при которой валопровод входит в резонанс (т. е.
частота возмущающего крутящегомомента одной из гармоникстановится равной частотеодной изформ
собственных колебаний).
3.14 суммарное напряжение в данной точке: Напряжение крутильных колебаний в данном
сечении валопроеода под действием всех гармонических составляющих возмущающего крутящего
момента с учетом амплитуды и фазы напряжения, создаваемых каждой гармоникой.
П р и м е ч а н и е — При расчетах суммарного напряжения не учитывают напряжение от среднего крутящего
момента.
3.15 дополнительное напряжение от крутящего момента: Напряжение, вызванное крутильны
ми колебаниями данной гармоники, наложенное на напряжение скручивания от среднего крутящего
момента, приложенного к данной части валопроеода.
3.16 запретная зона: Диапазон частоты вращения, в котором напряжения, вызванные крутиль
ными колебаниями, превосходят значения, допускаемые для длительной работы.
П р и м е ч а н и е — Несмотря на то. что длительная работа в этом диапазоне запрещена, переход через него
допустим при условии, что он не представляет опасности для валопроеода.
4Расчет крутильных колебаний и напряжений
4.1 По динамическим характеристикам валопроеода можно вычислить:
- частоту и формы свободных колебаний;
- реакции системы на возмущения.
Поставщик установки несет ответственность, если это оговорено в контракте, за расчеты крутиль
ных колебаний с использованием одного из общепринятых методов, согласованного между заинтересо
ванными сторонами, а также, при необходимости, за допустимые упрощения, принятые при расчетах.
4.2 Метод расчета
4.2.1 С в о б о д н ы е к о л е б а н и я
Рассчитывают частоты свободных собственных колебаний и собственных векторов линейной
системы уравнений, описывающей недемпфированный валопровод.
4.2.2 В ы н уж де н н ы е к о л е б а н и я
Решают систему дифференциальных уравнений с правой частью, описывающей возмущающий
крутящий момент от двигателя и. при необходимости, от других элементов валопроеода. для которых
этот момент не может считаться пренебрежимо малым.
4.3Исходнымиданными для расчета крутильных колебаний являются: полярный моментинерции,
крутильная жесткость каждого из элементов, возмущающий крутящий момент, диапазон частоты вра щения
и параметры рабочих режимов, а также, при необходимости, характеристики демпфирования крутильных
колебаний.
2