بررسی رفتار دینامیکی بالانسر اتوماتیک ساچمه- فنر در حضور اثر ژیروسکوپی

Abstract

یکی از روش‌های جدید کاهش ارتعاشات در روتورهای دارای نابالانسی متغیر با شرایط کاری استفاده از بالانسر دینامیکی اتوماتیک ساچمه‌ای می‌باشد. این اتوبالاسر ‏علاوه بر مزیت‌های مختلف، دارای یک عیب اساسی یعنی افزایش دامنه روتور در ناحیه گذرا می‌باشد که سبب محدودیت استفاده از این نوع بالانسر می‌شود. در مطالعات پیشین برای رفع عیب مذکور طرح جدیدی از اتوبالانسر که نام آن اتوبالانسر ساچمه- فنر است ارائه شده و رفتار دینامیکی اتوبالانسر ساچمه- فنر برای روتور جفکات مجهز به آن بررسی شده است. ‏مدل روتور جفکات مدلی است که در آن اثر ژیروسکوپی در نظر گرفته نمی‌شود در حالی که در عمل و در بسیاری از کاربردها، محدودیت‌هایی از لحاظ نصب روتور در وسط شفت وجود دارد که عدم تقارن باعث پدید آمدن اثر ژیروسکوپی می‌شود. در چنین شرایطی نتایج تحلیل‌های حاصل از مدل جفکات قابل اعتماد نبوده و رفتار دینامیکی اتوبالانسر ساچمه- فنر باید در حضور اثر ژیروسکوپی مورد بررسی قرار گیرد. در این مقاله با در نظر گرفتن عدم تقارن در محل نصب روتور، معادلات حرکت دینامیکی روتور مجهز به اتوبالانسر ساچمه- فنر در حضور اثر ژیروسکوپی استخراج و ضمن بدست آوردن پاسخ زمانی، نواحی پایداری سیستم با ‏استفاده از روش اول لیاپانوف استخراج شده است. نتایج حاکی از آن ‏است که وجود اثر ژیروسکوپی نه تنها خللی در کارآئی اتوبالاسر جدید ایجاد نمی‌کند بلکه دامنه ارتعاشات ناشی از اثر ژیروسکوپی در روتور مجهز به اتوبالانسر ساچمه- فنر نسبت به روتور مجهز به اتوبالانسر متداول ‏کمتر می‌شود.