9. Разработана и создана методика статистической оптимизации низкочастотного уравновешивания роторов турбоагрегатов, проводимая с учетом разработанной вероятностной и статистической методологии прогнозирования, а также комплексной методики балансировки, путем случайного поиска и ЛП_ф-поиска. Результаты, полученные в ходе расчета, позволяют существенно снизить значения корректирующих дисбалансов, сохраняя при этом динамическую эффективность уравновешивания на достаточно высоком уровне.

10. Сформулированы принципы построения методологии вероятностного и статистического прогнозирования дисбаланса гибких валов и роторов турбоагрегатов в рабочих условиях, с учетом аэродинамического и эксплуатационного дисбаланса, подчиняющегося распределению Релея. Разработана и создана методология вероятностного прогнозирования аэродинамического дисбаланса, определяемого как линейная функция погрешностей установки лопаток - для компрессоров и проходных сечений межлопаточных каналов - для турбины. Разработана и создана методология вероятностного прогнозирования эксплуатационного дисбаланса, определяемого нестабильностью центрирования деталей турбоагрегатов в соединительных элементах.

11. Разработаны математические алгоритмы прогнозирования и расчета аэродинамического и эксплутационного дисбаланса, для реализации указанных выше методик. Результаты, полученные на основании указанных алгоритмом, удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными, и могут использоваться на ранних этапах проектирования и доводки изделий. Анализ полученных теоретических и экспериментальных данных свидетельствует, что стабильность роторов, включающих указанные выше соединительные элементы, можно несколько повысить, включая в технологию их изготовления, такие операции, как разгонные испытания или вибронагружение окончательно собранных роторов с последующей их добалансировкой.

12. Показано, что вибрация ротора так же зависит от стабильности его геометрии. Остаточные напряжения в деталях ротора создают дополнительные изгибные деформации, увеличивающие значение динамических прогибов ротора и его дисбаланс. Снизить значение остаточных напряжений возможно методом вибростабилизации. Разработаны и предложены новый метод вибростабилизации роторов турбоагрегатов и устройства для его осуществления: "устройство для вибростабилизации", "генератор крутильных колебаний" (ГКК), которые имеют ряд существенных преимуществ: вибростабилизация проводится не только вала, а узла в целом, что обеспечивает стабилизацию всей конструкции. Существенным является то, что такая схема повышает стабильность центрирования рабочих дисков, а следовательно снижает дисбаланс роторов в условиях эксплуатации; возможность передачи значительных переменных усилий при высокой частоте колебаний, так как ; реальное равномерное распределение переменного усилия по всех поверхности вала ротора.

13. Разработан и создан промышленный образец ГКК, который является регулируемым. Это позволяет регулировать режимы вибростабилизации. Разработаны и предложены математические модели и алгоритмы расчета основных динамических характеристик конструкции ГКК.

14. Разработан и создан уникальный стенд для вибростабилизации роторов турбоагрегатов в сборе, позволяющий проводить стабилизацию формы и геометрии сборных роторов рассматриваемых типоразмеров турбоагрегатов. Стенд адаптирован для применения непосредственно в производственных условиях.

15. Проведенные экспериментальные исследования влияния вибрационного нагружения на стабильность формы и геометрии роторов турбоагрегатов позволяют сделать следующие выводы: вибростабилизация роторов в сборе является эффективным методом борьбы с дисбалансом, а следовательно и с роторной вибрацией; торцевые биения дисков снижаются в среднем 0,01…0,03 мм, что является высоким показателем, если учитывать, что 90% дисбаланса роторов турбоагрегатов связано именно с торцевыми биениями дисков; модули торцевых биений подчиняются распределению Релея, как до вибростабилизации, так и после нее, причем для рассматриваемых здесь конструкций роторов, до вибростабилизации =0,02…0,03 мм, а после вибростабилизации снижается в среднем в 2 раза и составляет =0,012…0,015 мм; оптимальные режимы обработки для стабилизации формы и геометрии роторов: время обработки 5…10мин; возникающие касательные напряжения на валу, от действия динамического крутящего момента 10…12МПа.

Публикации по теме работы

1. Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в работах:

2. Корнеев Н.В., Глейзер А.И. Дисбаланс и балансировка роторных систем: Учебное пособие. Тольятти: ТГУ, 2004.240 с.

3. Корнеев Н.В., Кустарев Ю.С. Управление дисбалансом высокоскоростных роторных систем. Учебное пособие (гриф УМО РФ). М.: Компания Спутник+, 2006.166с.

4. Корнеев Н.В. Методы прогнозирования и снижения вибрации гибких систем турбоагрегатов. Монография. М.: Компания Спутник+, 2007.156 с.

5. Корнеев Н.В. Задачи оптимизации низкочастотной балансировки гибких роторов. Наука-производству, 2003, №11. - С.14…15.

6. Глейзер А.И., Гурьянов Д.И., Корнеев Н.В., Губа В.И. Гибкость карданных передач - причина вибрации современных автомобилей. Автотракторное электрооборудование, 2004, №1-2. - С.7…8.

7. Глейзер А.И., Гурьянов Д.И., Корнеев Н.В., Губа В.И. Задачи теории колебаний автомобиля. Автотракторное электрооборудование, 2004, №3. - С.3.

8. Глейзер А.И., Корнеев Н.В. Определение оптимальных параметров балансировки с учетом ограничений величин корректирующих дисбалансов. Наука-производству, 2004, №4. - С.15…16.

9. Корнеев Н.В., Петунин В.П., Буренков К.Е. Диагностика виброактивности силового агрегата автомобиля со встроенным стартер-генератором. Автотракторное электрооборудование, 2004, №5. - С.17…19.

10. Корнеев Н.В. Оптимизация балансировки гибких роторов с детерминированным дисбалансом. Наука-производству, 2004, №8. - С.10…12.

11. Патент РФ № 2244755 Н.В. Корнеев, А.И. Глейзер, О.И. Драчев. Устройство для вибростабилизации. Опубл. 20.01.2005. Бюл. №2

12. Патент РФ № 2254173 Н.В. Корнеев, А.И. Глейзер, О.И. Драчев. Генератор крутильных колебаний. Опубл. 20.06.2005. Бюл. №17

13. Корнеев Н.В. Точный комбинированный метод балансировки гибких валов. Экономика и производство, 2004, №6. - С.64…66

14. Корнеев Н.В. Технология точной балансировки высокоскоростных роторных систем. Техника машиностроения, 2004, №6. - С.59…62

15. Корнеев Н.В. Алгоритмы автоматизации балансировки коленчатого вала двигателя ВАЗ-2112. Наука-производству, 2005, №5. - С.3…5

16. Корнеев Н.В. Методология прогнозирования начального дисбаланса турбоагрегатов в условиях сборки. Техника машиностроения, 2006, №3. - С.72…75.

17. Корнеев Н.В. Методология прогнозирования дисбаланса турбоагрегатов в условиях эксплуатации. Экономика и производство, 2006, №2. - С.76…79

18. Корнеев Н.В. Многокритериальная параметрическая оптимизация динамических характеристик роторных систем турбоагрегатов. Наука-производству, 2006, №6. С.44…46.

19. Корнеев Н.В. Методология прогнозирования дисбаланса деталей и узлов турбоагрегатов. Техника машиностроения, 2006, №4. С.55…58.

20. Корнеев Н.В. Стабильность геометрии и внутренней структуры материала ротора как фактор надежной работы турбоагрегата. Наука-производству, 2006, №6. С.39…42.

21. Корнеев Н.В. Алгоритмы прогнозирования эксплуатационного дисбаланса роторов турбоагрегатов. Экономика и производство, 2006, №3. С.71…75

22. Корнеев Н.В. Вероятностный подход к проблеме прогнозирования дисбаланса высокоскоростных роторных систем. Техника машиностроения, 2006, №4. С.59…63.

23. Корнеев Н.В. Программный комплекс вибрационной диагностики роторов турбоагрегатов. Системы управления и информационные технологии, 2006, N3 (25), С.79…84.

24. Корнеев Н.В., Комин А.В. Вероятностная оценка качества уравновешивания гибких роторных систем в производственных условиях. Наука-производству, 2006, №6. С.34…36.

25. Корнеев Н.В. Методология обеспечения стабильности геометрии валов и роторов турбоагрегатов. Техника машиностроения, 2007, №1. С.66…69.

26. Корнеев Н.В. Метод и устройство вибростабилизационной обработки для снижения эксплуатационного дисбаланса гибких роторных систем. Известия самарского научного центра, Т.9, №3, Самара, 2007, С.707…711.

27. Корнеев Н.В. Технологическое решение проблемы эксплуатационного дисбаланса гибких роторов турбоагрегатов. Известия МГТУ "МАМИ". - М, МГТУ "МАМИ", №2 (4), 2007. С.89…93.

28. Корнеев Н.В. Вероятностная оценка эффективности низкочастотной балансировки гибкого ротора с центральным валом. Объединенный научный журнал, 2003, №29. - С.11…14.

29. Корнеев Н.В. Параметрическое моделирование при оптимизации балансировки гибких роторов в производственных условиях. Машиностроитель, 2004, №6. - С.31…34.

30. Корнеев Н.В. Моделирование балансировки гибких роторов. Машиностроитель, 2004, №8. - С. 20…23.

31. Теоретическое и экспериментальные исследования вибрации компрессорных агрегатов "Синтезгаз", вызванной неуравновешенностью их гибких валов и гибких роторов. Отчет о НИР (заключительный) /ТГУ: Рук. Глейзер А.И., ВНТИЦ №ГР.0120.0 407778; Инв. №02.2.00 404131 - Тольятти, 2004. - с.67

32. Теоретическое и экспериментальные исследования влияния остаточных напряжений на дисбаланс и вибрационное состояние гибких валов и роторов турбоагрегатов. Отчет о НИР (промежуточный) /МГТУ "МАМИ": Рук. Корнеев Н.В., ВНТИЦ №ГР.0120.0 700380 - Москва, 2007. с.61

33. Корнеев Н.В. Устройство для стабилизации формы и геометрии валов. Машиностроитель, 2006, №7. - С.38…39.

34. Корнеев Н.В. Методы совершенствования низкочастотной балансировки высокоскоростных роторных систем. Межвузов. сборник науч. тр. "Колесные и гусеничные машины", Вып.1, МГТУ "МАМИ", октябрь 2004 - С.22…41

35. Корнеев Н.В. Устройство стабилизации внутренних напряжений. Машиностроитель, 2006, №7. - С.36…37.

36. Корнеев Н.В. Программа для точной балансировки гибких валов и гибких роторов. Свидетельство об отраслевой регистрации № 4207, ОФАП РФ, 28 декабря 2004 г.

37. Корнеев Н.В. Оптимизация низкочастотной балансировки гибких роторов по критериям вибрационной надежности и трудоемкости. Сб. научн. тр. "Актуальные проблемы надежности технологических, энергетических и транспортных машин", в 2-х томах, Т.1/25-27 ноября 2003 СамГТУ/ - М., Машиностроение, 2003. - С.300…304.

38. Глейзер А.И., Корнеев Н.В. Надежность уравновешивания гибких роторов. Сб. научн. тр. "Актуальные проблемы надежности технологических, энергетических и транспортных машин", в 2-х томах, Т.1 /25-27 ноября 2003 СамГТУ/ - М., Машиностроение, 2003. - С.188…192.

39. Глейзер А.И., Корнеев Н.В. Два способа низкочастотной балансировки гибкого ротора. Материалы Всерос. научно-технической конференции "Современные тенденции развития автомобилестроения в России". Вестник АМИ /22-23 мая 2003/ - Тольятти: ТГУ, 2003. - С.336…339.

40. Глейзер А.И., Корнеев Н.В. Технология низкочастотной балансировки гибких роторов. Материалы Всерос. научно-технической конференции "Современные тенденции развития автомобилестроения в России"/22-23 мая 2003/ - Тольятти: ТГУ, 2003. - С.341…345.

41. Корнеев Н.В. Оптимизация низкочастотной балансировки гибких роторов. Материалы Всерос. научно-технической конференции "Современные тенденции развития автомобилестроения в России"/22-23 мая 2003/ - Тольятти: ТГУ, 2003. - С.388…391.

42. Глейзер А.И., Корнеев Н.В. Особенности уравновешивания гибкого ротора с центральным валом. Сб. научн. трудов "Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов ELPID 2003". /11-14 сентября 2003/ - Тольятти: ТГУ, 2003. - С. 208…212.

43. Корнеев Н.В. Алгоритм оптимизации низкочастотной балансировки гибкого ротора с центральным валом. Сб. научн. трудов "Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов ELPID 2003". /11-14 сентября 2003/ - Тольятти: ТГУ, 2003. - С.215…219.

44. Корнеев Н.В. Критерии выбора способов низкочастотной балансировки. Сб. научн. трудов "Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов ELPID 2003". /11-14 сентября 2003/ - Тольятти: ТГУ, 2003. - С.222…226.

45. Корнеев Н.В. Использование интерактивных систем для повышения качества балансировки гибких роторов. Тез. Международной научной конференции "Современные технологические системы в машиностроении (СТСМ) - 2003". /18-19 ноября 2003/ - Барнаул: АГТУ имени И.И. Ползунова, 2003. - С.79…80.

46. Корнеев Н.В. Динамическая модель уравновешивания гибкого ротора. Тез. Международной научной конференции "Современные технологические системы в машиностроении (СТСМ) - 2003". /18-19 ноября 2003/ - Барнаул: АГТУ имени И.И. Ползунова, 2003. - С.81…82.

47. Глейзер А.И., Корнеев Н.В. Среднестатистическая оценка эффективности различных методов балансировки гибких роторов. Сб. научн. трудов "Современные тенденции развития автомобилестроения в России": В 5 т. /26-28 мая 2004/ - Тольятти: ТГУ, 2004. - Т.4. С.228…233.

Размещено на Allbest.ru