Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 23. 7 juni 1930 - Teknisk forskning med modellförsök, av F. C. Johansen, referat av Frithiof Holmgren (forts.)
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
824
TEKNISK TIDSKRIFT
26 april 1930
ruktion av vibrationsfria maskiner och sådana som
avse reduktion av vibrationerna hos konstruktioner
som äro mer eller mindre fastlagda av andra hänsyn.
Att ånge huru alla dylika försök med framgång
skola genomföras är omöjligt. Vad beträffar det
första slaget eller de fundamentala försöken, så tyder
emellertid erfarenheten från andra områden på att
dessa försök böra bedrivas från enklare till mera
komplicerade konstruktioner, varvid de vunna
erfarenheterna successivt tillgodogöras. Så borde man
t. e. vid undersökning av en fyrcylindrig
vibrationsfri maskin helst utgå från försök med en enkel
cylindrisk axel monterad i lätt justerbara lager och driven
av en motor innesluten i ett ljudisolerat rum.
Kraftöverföringen bör ske med något slags magnetisk
koppling så att direkt överföring av vibrationer till
modellen i tillräcklig grad undvikes. Då axeln
roterar torde egenfrekvenserna hos lagerbockarna och
bottenplåten kunna upptäckas och inflytandet av
lagrens längd, typ och läge på den kritiska hastigheten
hos axeln studeras. På detta försöksstadium torde
det vara av intresse att jämföra de experimentella
resultaten med vad som på teoretisk väg beräknats
och att uppskatta den utsträckning i vilken de olika
felen hos konstruktionen bidraga till de
skiljaktigheter som jämförelsen utvisat. De upplysningar som
härigenom erhållits kunna sedan tillgodogöras vid
nästa steg i undersökningen, då ett antal
modell-axlar ordnade med olika axiala avstånd och i olika
vinklar få ersätta den enkla axeln. Alla besvärliga
frekvenser som då behäftar axelanordningar som äro
kända för att giva en god utbalansering erfordra
speciell uppmärksamhet och man bör genom sådana
förändringar av modellen som kunna betingas av
vibrationens natur söka förflytta dem utanför det
hastighetsområde som motsvarar hastigheten i full skala.
För att reproducera vridmomentsvariationer på en
modellrotor synas elektromagnetiska metoder vara
lätta att tillämpa. Om varje axel förses med en
järn-armatur och drives mellan polerna av en
elektromagnet, så kan en impuls liknande kolvslagen och
med frekvensen direkt reglerad av försöksaxeln,
alstras vart eller vartannat varv. Därvid synes
inflytandet av axelns styvhet, rotorns tröghetsmoment
och vevslängarnas vinkelställning på
torsionsvibra-tionerna kunna ingående undersökas i det ögonblick
då den yttre impulsen gives.
Från de slutliga resultaten av en undersökning
sådan den här skisserats borde det vara möjligt att få
fram de allmänna principerna som böra följas vid
projektering av vibrationsfria maskiner.
Vad det ovannämnda senare slaget av
vibrationsförsök beträffar, vars ändamål är att borttaga
vibrationer från en förhandenvarande maskin, så böra
modellförsöken börja med en undersökning av den
utsträckning i vilken maskinens olika delar bidraga till
vibrationerna, På grund härav blir det i varje fall
vid de första försöken vanligen önskvärt att ersätta
de fram- och återgående massorna med roterande
sådana, I betraktande härav äro fördelarna med
modellförsök uppenbara särskilt genom den lätthet och
fullständighet varmed yttre vibrationer, vilka ej
sammanhänga med de speciella arbetsförhållandena,
kunna uteslutas och genom den möjligheten som
finnes att med modellen ernå de kritiska
hastigheterna. Om rotorn därvid förstöres är faran och
utgiften obetydlig i jämförelse med vad fallet är vid
brott på en maskin i full skala. En detaljerad
undersökning av modellen vid det kritiska
hastighetsområdet bör kunna avslöja de huvudsakliga orsakerna
till och föremålen för vibrationerna, med kännedom
varom en rationell omändring av maskinen bör kunna
verkställas.
Vibrationer hos luftpropellrar: Värdefulla uppslag
till de metoder som böra användas vid
vibrationsförsök med modell hava erhållits vid en nyligen
verkställd undersökning av vibrationerna i vingar och
axel hos en luftpropeller.1 Försöken gjordes med
modellpropellrar av metall med 915 mm diam. och
med varierande bredd och lutningsvinkel hos
ving-bladen. Den vibrationsfrekvens, som inom ett
varvtalsområde härrörde av vingarnas elastiska
svängningar bestämdes medels glödtrådsmikrofon med
ventilförstärkare och en känslig galvanometer. Detta
förfaringssätt utgör en tillämpning av Helmholz’
re-sonator enligt Tucker. Försöken klarlade de
skillnader som förelågo mellan observerade och
beräknade värden och bekräftade möjligheten att genom
frekvensmätningar på modeller draga slutsatser
rörande förhållandena i full skala,
Vibrationer i turbinskivor: En typ modellförsök
som i viss mån likna de sistnämnda omfattar
vibrationsundersökningen hos turbiner. Av litteraturen2
framgår att fel i turbinskivor kunna hänföras till
vibrationer förstärkta genom resonans. En
matematisk behandling av dessa problem3 är begränsad
till mycket enkla fall, dvs. till skivor av likformig
tjocklek och resultatet är endast indirekt
användbart för bedömande av skovelprofilens påkänningar
uppkommande av turbinhjulets påkrympning och
kil-ning vid axeln och spänningar i skovlarna på grund
av rotation och reaktion. Till detta kan endast
ofullkomligt tagas hänsyn i beräkningarna.
Vid modellförsök med turbiner visar sig en
växel-strömsmagnet matad av en motorgenerator med
varierande hastighet helt naturligt såsom ett lämpligt
hjälpmedel att hos ett stålhjul framtvinga
vibrationer av olika bestämda frekvenser. Utforskningen av
vågfenomenen i ett roterande hjul bör kunna utföras
med elektromagneter i omedelbar närhet till hjulet.
Variationer hos luftgapet mellan dessa
elektromagneter och hjulet beroende på vibrationer hos det senare
inducerar hos en elektrisk skivas periodiska
variationer som efter förstärkning kunna överföras till en
oscillograf och fotografiskt upptecknas. Denna
anordning har hittills huvudsakligen tillämpats vid
försök i full skala men den synes lika användbar för
modellförsök.
Dragkraftsvibrationer: En synnerligen intressant
användning av modellförsök finnes beskriven i en
tysk redogörelse4 för undersökningar över
drag-kraftsvariationer hos elektriska lokomotiv hos vilka
kopplade drivhjul äro förbundna med motorn över
vevstakar och koppelstänger. Rotorerna, som på
modellen voro representerade av massiva skivor,
drevos med rem av en liten elektrisk motor, varvid deras
i Proceedings of Royal Society, Serie A, 1925, vol. CVII,
s. 451.
i’ Journal Inst. El. Eng. 1921, vol. 59, s. 565.
3 Proc. Roy. Soc. Ser. A, 1921, vol. XCIX, s. 272, och 1922,
vol. Cl, s. 133.
4 Forschungsarbeiten, 1924, No. 266.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
