حاسبة التردد الطبيعي لشفرة التوربين ومخطط كامبل

نشره نيكولاي شيلكوفينكو على

أداة هندسية مجانية

التردد الطبيعي لشفرة التوربين وفحص كامبل

احسب التردد الطبيعي للنمط الأول لشفرة التوربين (نموذج العارضة الكابولية) وتحقق من التقاطعات التوافقية ضمن نطاق سرعة التشغيل باستخدام مخطط كامبل المبسط.

نموذج العارضة الكابولية مخطط كامبل التوافقيات 1×–12×
الإعدادات المسبقة السريعة

نتائج

التردد الطبيعي للنمط الأول (f₁)
—
الوضع الثاني (f₂ ≈ 6.27 × f₁)
—
النمط الثالث (f₃ ≈ 17.55 × f₁)
—
التقاطعات التوافقية في نطاق السرعة
—
تردد مرور الشفرة (عند أقصى عدد دورات في الدقيقة)
—

التردد الطبيعي للعارضة الكابولية

يمكن نمذجة شفرة التوربين على أنها عارضة ناتئة مثبتة عند قاعدتها. الترددات الطبيعية هي:

  • λن - القيمة الذاتية: φ₁ = 1.8751، ς₂ = 4.6941، ς₃ = 7.8548
  • هـ — معامل يونغ (باسكال)
  • أنا — عزم المساحة الثاني (م⁴) = ب·ح³/12 للمقطع العرضي المستطيل
  • ρ - كثافة المادة (كجم/م³)
  • A — مساحة المقطع العرضي (م²) = القاعدة × الارتفاع
  • ل — طول النصل (م)

مخطط كامبل

يُظهر مخطط كامبل تردد الشفرة الطبيعي (الخطوط الأفقية) مقابل خطوط إثارة رتبة المحرك (الخطوط القطرية: f = n × RPM/60). تشير نقاط التقاطع ضمن نطاق سرعة التشغيل إلى احتمال حدوث رنين.

بشكل عام، يلزم وجود هامش فصل لا يقل عن 10% بين الترددات الطبيعية وترددات الإثارة عند سرعة التشغيل.

نسب شكل الوضع

وضعλنفن نسبة f₁شخصية
الأول1.87511.000الانحناء الأول
الثاني4.69416.267الانحناء الثاني
الثالث7.854817.55الانحناء الثالث
مثال - شفرة توربين بخاري منخفض الضغط

منح: L = 500 مم، سمك h = 12 مم، عرض b = 80 مم، فولاذ (E = 200 جيجا باسكال، ρ = 7850 كجم/م³)

I = 80 × 12³ / 12 = 11520 مم⁴ = 1.152 × 10⁻⁸ م⁴

المساحة A = 80 × 12 = 960 مم² = 9.6 × 10⁻⁴ م²

f₁ = (1.8751² / (2π)) × √(200×10⁹ × 1.152×10⁻⁸ / (7850 × 9.6×10⁻⁴ × 0.5⁴))

f₁ ≈ 44.8 هرتز

⚠️ ملاحظة: هذا نموذج مبسط لشعاع ناتئ منتظم. تتميز شفرات التوربينات الحقيقية بملامح مخروطية، والتواء، وأغطية، وتأثيرات المنصة، والتصلب الناتج عن الطرد المركزي، وخصائص المواد التي تعتمد على درجة الحرارة، مما يؤثر بشكل كبير على الترددات الطبيعية. استخدم تحليل العناصر المحدودة للتصميم التفصيلي.

فيبروميرا - جهاز موازنة محمول وتحليل الاهتزازات
أجهزة تحليل الاهتزازات الاحترافية وأجهزة الموازنة الميدانية للآلات التوربينية. تُستخدم في أكثر من 50 دولة.
يتعلم أكثر
الفئات:
واتساب