مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تعیین زوایای گاردان پایدار در سیستم‏های دوار و بررسی عوامل مؤثر بر پایداری سیستم

نویسندگان
1 دانشیار هیئت علمی دانشگاه تربیت مدرس
2 دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
ماشین‌آلات دوار یکی از انواع سیستم‌های مکانیکی هستند که در صنعت کاربرد زیادی دارند. نحوه اتصال محورها و نیز نوسانات مجموعه از جمله مواردی است که همواره در این سیستم‌ها مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد. در این مقاله یک سیستم دوار مکانیکی مدلسازی شده‌ است. در این مدلسازی یک سیستم شامل دو محور (شافت) انعطاف-پذیر ناهمراستا که با اتصال گاردان متصل شده‌اند به صورت دو درجه آزادی و با در نظر گرفتن ارتعاشات پیچشی بررسی گشته ‌است. پایداری این مجموعه به کمک روش ماتریس مندرمی تحلیل شده ‌است. اعتبارسنجی مدلسازی به وسیله مقایسه نتایج حاصل با نتایج پژوهش‌های گذشته و نیز انواع فرکانس‌های طبیعی سیستم صورت‌گرفته ‌است. پس از آن، تأثیر پارامترهای مختلف سیستم از جمله سرعت دورانی، زاویه گاردان (زاویه محور‌ها با یکدیگر) و جنس (خواص) محور‌ها (سختی و میرایی آن‌ها) بر پایداری مجموعه بررسی شده است. علاوه بر این شرایط و چگونگی تأثیر هر پارامتر بر سیستم مورد بحث قرار گرفته است. در انتها نمودارهای پایداری بر اساس پارامترهای مختلف سیستم ارائه گشته‏اند. مشاهده می‌شود با کاهش سختی محور‌ها و زاویه گاردان و نیز با افزایش میرایی محور‎ها پایداری سیستم افزایش می‎یابد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Obtaining Stable Cardan Angles in Rotating Systems and Investigating the Effective Parameters on System Stability

نویسندگان English

Mohamad-Reza Ghazavi 1
Masoud Soltan Rezaee 2
1 faculti member TMU
چکیده English

Rotating machines are one of the kinds of mechanical systems that widely used in industry. The way of connecting axis and vibration of system are among the items that are always discussed in these systems. In the paper, a mechanical rotating system is modeled. In the model, a system consisting of two flexible axes (shafts) with different rotation axis which connected through a cardan joint is investigated via two degrees of freedom model. The stability of the model is analyzed by means of a monodromy matrix technique. The model is verified by comparing the results with the results of the previous researches and different natural frequencies. Then the effects of different system parameters such as axis rotational velocity, cardan angle, shaft's properties (stiffness and damping) on the stability of system are investigated. Also manner and conditions of each parameter on the stability of system are discussed. Finally, the stability charts constructed on various system parameters is presented. It is observed that decreasing shaft stiffness and cardan joint angle due to more stability, while decreasing shaft damping has the opposite effect.

کلیدواژه‌ها English

Modeling of Rotating Systems
Cardan Angle
Stability analysis