Прецессия неуравновешенного ротора в неизотропных опорах

Аннотация

В работе исследуется влияние анизотропии упругих опор на вынужденные колебания статически и моментно неуравновешенного ротора, укрепленного как на жёстком, так и на гибком валу. Рассматривается ротор с четырьмя степенями свободы. Предполагается, что вал укреплен в линейно упругих неизотропных опорах. Выписаны дифференциальные уравнения вращения ротора в комплексных переменных и найдено точное решение системы, соответствующее эллиптической синхронной прецессии. Точное решение представляет сумму двух векторов, один из которых параметризует прямую прецессию, а другой обратную. Построены амплитудночастотные характеристики прямой и обратной прецессий и эллиптические траектории концов оси ротора. Показано, что в случае неизотропных опор могут быть реализованы как прямая, так и обратная прецессии, а также движение оси сложного типа, когда один конец её движется в прямом направлении, а другой в обратном. Влияние анизотропии упругих опор проявляется также в сдвиге критических частот в сторону уменьшения и появлении дополнительных критических частот в нижней части спектра, что существенно усложняет динамику высокоскоростного ротора в период выхода на рабочую угловую скорость.

Ключевые слова:

динамика роторов, прямая прецессия, обратная прецессия, анизотропия опор