WYWAŻANIE STATYCZNE WIRUJĄCYCH ZESTAWÓW RADIOLOKACYJNYCH

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "WYWAŻANIE STATYCZNE WIRUJĄCYCH ZESTAWÓW RADIOLOKACYJNYCH"

Leszek Sobczak
8 lat temu
Przeglądów:

1 Szybkobeżne Pojazdy Gąsencowe (15) nr 1, 2002 Andrzej SZAFRANIEC WYWAŻANIE STATYCZNE WIRUJĄCYCH ZESTAWÓW RADIOLOKACYJNYCH Streszczene. Przedstawono metodę wyważana statycznego wolnoobrotowych wrnków ponowych na przykładze kabny antenowej stacjonarnej jednostk radolokacyjnej JAT WSTĘP Welotonowe, obracające sę, newyważone masy są źródłem znaczących, okresowych sł oddzaływujących na konstrukcje nośne łożyska welu obektów techncznych. W przypadku zestawów antenowych radarów, gdze wymagana jest praca cągła, sły te powodować mogą przedwczesne zużyce łożyska głównego, jak zmęczene konstrukcj nośnej. Np. przy mase wrującej rzędu kg dopuszczalnej odległośc środka cężkośc od os obrotu ~ 50 mm (co daje moment statyczny 600 kgm), przy prędkośc obrotowej 12 mn -1, sła odśrodkowa wynos 900 N. Poneważ zwykle środek cężkośc jest położony wysoko (w konkretnym przypadku na wysokośc 3,5 m), łożysko główne jest obcążone dodatkowo momentem przemennym o znacznej ampltudze (w rozważanym przypadku rzędu 3000 Nm) W opracowanu autor przedstawa metodę pomaru momentu statycznego wrujących zestawów radolokacyjnych na przykładze prototypowej jednostk antenowej JAT-122 produkcj OBRU Glwce PIT Warszawa. Pomar ten ma na celu wyważene statyczne zestawu wrujących mas. 2. WYZNACZANIE OENTU STATYCZNEGO 2.1 Układ współrzędnych W analze posłużono sę cylndrycznym układem współrzędnych r, φ, z, zwązanym z obracającą sę kabną antenową. Początek układu leży na os obrotu, w płaszczyźne łożyska głównego. Położene środka cężkośc określa wektor OC (c, φc, zc), którego rzutem na płaszczyznę łożyska głównego jest wektor c ce c (1) Kerunek kąta φ jest przecwny do kerunku obrotu anteny (przecwny do ruchu wskazówek zegara). Układ współrzędnych na tle jednostk antenowej przedstawono na rysunku 1. Kąt φ = 0 przyjęto dla os skerowanej prostopadle do lustra anteny. Na Rys. 2 przedstawono równeż rozmeszczene podpór na tle podstawy łożyska. Dr nż. Andrzej SZAFRANIEC Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Urządzeń echancznych OBRU, Glwce

2 Andrzej SZAFRANIEC Rys. 1. Schemat jednostk antenowej. Rys. 2. Usytuowane podpór jednostk antenowej. 2

3 Wyważane statyczne wrujących zestawów radolokacyjnych 2.2. oment statyczny oment statyczny mas zespołu wrującego względem os obrotu (os łożyska) należy traktować jako wektor: r d (2) który, po wprowadzenu współrzędnych środka cężkośc, należy oblczać jako: c m c mce, (3) gdze m oznacza masę zestawu wrującego. Wartość masy znana jest z nnych pomarów lub z danych techncznych rozpatrywanego obektu. Wyznaczene momentu statycznego jest równoznaczne z określenem odległośc środka cężkośc od os obrotu c kąta jego położena φc. 2.3 etoda pomaru erzone są nacsk całej jednostk (częśc wrującej stałej) na podpory (reakcje podpór). W tym celu, mędzy podpory a podstawę łożyska, nstalowane są czujnk nacsku. Sytuację upraszcza fakt, że w konkretnym rozwązanu, czujnk ułożone są w werzchołkach kwadratu o boku B. (Rys. 2) Rejestracj podlegają wartośc nacsków w zależnośc od kąta obrotu anteny. Rejestracja odbywa sę dla kątów ustawena anteny α w zakrese od 0 do 2π co 2, gdze n jest loścą pomarów. W każdym pomarze, suma reakcj podpór jest cężarem jednostk, jego powtarzalność śwadczy o dokładnośc pomaru. 2.4 etoda oblczeń Poneważ środek cężkośc mas wrujących zatacza okrąg o promenu c czujnk nacsków rejestrują ch zmany w funkcj kata obrotu. Zmerzona wartość bezwzględna nacsku na pojedynczą podporę zależy od: - cężaru całej jednostk - położena środka cężkośc zestawu wrującego - położena środka cężkośc podstawy neruchomej - wzajemnego ustawena podpór (układ ne jest statyczne wyznaczalny; reakcja zależy od sprężystośc podstawy względnej wysokośc podpór) Welkoścą zmenną jest tu jedyne położene środka cężkośc mas wrujących. O momence statycznym tych mas śwadczyć będze ampltuda faza zman nacsku a ne jego bezwzględna wartość. Analze poddano wypadkową (sumę) dwóch nacsków na sąsedne podpory. Zgodne z przyjętym układem współrzędnych wybrano podpory zaznaczone na rysunku 2 jako nr 2 3. Oczywśce można posłużyć sę dowolną parą podpór zmenając stosowne kerunek odnesena (φ = 0). n 3

4 Andrzej SZAFRANIEC Nech N = N3 + N2 oznacza łączny nacsk na podpory nr 2 3 jest wynkem -tego pomaru odpowadającego kątow ustawena anteny 1 2 π (4) n Analze podlegają odchylena wartośc pomarowej od wartośc średnej Δ N = N Nśr (5) gdze: N śr 1 N n Odchylena nacsków od wartośc średnej można aproksymować funkcją ΔN = f (α) postac: ΔN = A cos (α φc) (6) gdze: A - φc - ampltuda zman nacsku faza (współrzędna położena środka cężkośc) Przy wyborze nnej pary podpór w przyjętym układze współrzędnych należy dodatkowo wprowadzć do funkcj korektę fazy. Gdy środek cężkośc znajduje sę w płaszczyźne będącej płaszczyzną symetr anteny φc = 0 lub π. Wyznaczane wartośc A φc odbywa sę metodą najmnejszych kwadratów. O le faza φc bezpośredno wskazuje kerunek rzutu wektora położena środka cężkośc na płaszczyznę podstawy łożyska, o tyle moduł c tego wektora należy wyznaczyć jako c = m (7) gdze, z kole, moment statyczny zwązany jest z oblczoną ampltudą zman nacsku A jako: = g A B (8) gdze: B odległość mędzy podporam. Przebeg zman nacsku na parę podpór w zależnośc od kąta ustawena anteny α przedstawono na Rys. 3 4

5 Wyważane statyczne wrujących zestawów radolokacyjnych Rys.3. Przebeg zman nacsku na podpory w funkcj kata obrotu anteny 3. WYWAŻANIE JEDNOSTKI Wyważane statyczne polega na przyłożenu momentu statycznego o wartośc przecwnej do wyznaczonego wektora momentu statycznego, co może być uzyskane przez dołożene stosownych mas w kabne antenowej. Welkość mas wynka z momentu statycznego mw = r (9) gdze: r jest promenem mocowana Kąt mocowana mas wynos π + φc. W przypadku wstępnego przygotowana mas o z góry ustalonych, dyskretnych wartoścach (m), oraz ch punktów mocowana (φ, r), należy, oczywśce, tak dobrać moment statyczny wyważający, by jego wartość była jak najbardzej zblżona do wartośc wektora m w re ( ) c m r e (10) 4. UWAGI KOŃCOWE. Przedstawona metoda wyważana statycznego wykorzystuje cechy konstrukcyjne wyrobu pozwalające na łatwą nstalację czujnków nacsku pod podpory. Dla montażu czujnków należy całą jednostkę antenową odłączyć od fundamentu, co ne jest możlwe dla każdego rozwązana konstrukcyjnego. 5

6 Andrzej SZAFRANIEC Stan wypozomowana jednostk (maksymalna wartość kąta odchylena os obrotu od ponu może wynosć rzędu klku mnut) ma wpływ na bezwzględną wartość nacsku na podporę a także, na średną wartość tego nacsku, przy czym, dla małych kątów, przyrosty nacsków są od nego nezależne. Newyważene (moment statyczny zestawu wrującego różny od 0) ne jest jedynym źródłem okresowo zmennego momentu sł obcążającego łożysko. Istotnym źródłem dodatkowego obcążena łożyska stanow oddzaływane watru. Ze względu na prostotę proponowanej metody, oraz wagę technczno-funkcjonalną zagadnena, proces statycznego wyważana zestawu pownen wejść w skład prób stanowskowych przed oddanem urządzena do eksploatacj. 5. LITERATURA [1] LEYKO J.: echanka ogólna. Tom I, PWN, Warszawa [2] Praca zborowa: Poradnk nżynera matematyka, WNT Warszawa STATIC BALANCING OF ROTATING RADIOLOCATION UNITS Abstract: A method of statc balancng of slow-rotaton vertcal rotors s presented wth antenna cabn of the JAT-122 statonary radolocaton unt as an example. Recenzent: dr nż. Jacek SPAŁEK 6

Podobne dokumenty

Grupa: Elektrotechnika, wersja z dn Studia stacjonarne, II stopień, sem.1 Laboratorium Techniki Świetlnej

Grupa: Elektrotechnika, wersja z dn Studia stacjonarne, II stopień, sem.1 Laboratorium Techniki Świetlnej ul.potrowo 3a http://lumen.ee.put.poznan.pl Grupa: Elektrotechnka, wersja z dn. 29.03.2016 Studa stacjonarne, stopeń, sem.1 Laboratorum Technk Śwetlnej Ćwczene nr 6 Temat: Badane parametrów fotometrycznych