ما هو نظام دوار-محمل؟ ديناميكيات متكاملة • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، وغيرها الكثير من الدوارات. ما هو نظام دوار-محمل؟ ديناميكيات متكاملة • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، وغيرها الكثير من الدوارات.

ما هو نظام الدوار-المحمل؟ الديناميكيات المتكاملة

نُشر بواسطة admin على

فهم نظام المحمل الدوار

التعريف: ما هو نظام محمل الدوار؟

A نظام محمل الدوار هو التجميع الميكانيكي المتكامل الكامل الذي يتكون من دوار الدوار (عمود مع مكوناته الملحقة)، والمحامل الداعمة التي تُقيّد حركته وتحمل الأحمال، وهيكل الدعم الثابت (أغلفة المحامل، والركائز، والإطار، والأساس) الذي يربط المحامل بالأرض. يُحلّل هذا النظام ككل متكامل في ديناميكيات الدوار لأن السلوك الديناميكي لكل مكون يؤثر على جميع المكونات الأخرى.

بدلاً من تحليل الدوار بشكل معزول، فإن التحليل الديناميكي المناسب للدوار يعالج نظام الدوار والمحمل كنظام ميكانيكي مقترن حيث تتفاعل خصائص الدوار (الكتلة والصلابة والتخميد) وخصائص المحمل (الصلابة والتخميد والخلوص) وخصائص هيكل الدعم (المرونة والتخميد) لتحديد السرعات الحرجة, اهتزاز الاستجابة والاستقرار.

مكونات نظام المحمل الدوار

1. مجموعة الدوار

المكونات الدوارة بما في ذلك:

  • رمح: العنصر الدوار الرئيسي الذي يوفر الصلابة
  • الأقراص والعجلات: المكرهات، عجلات التوربينات، الوصلات، البكرات التي تضيف الكتلة والقصور الذاتي
  • الكتلة الموزعة: دوارات من نوع الأسطوانة أو كتلة العمود نفسها
  • الوصلات: توصيل الدوار بالسائق أو المعدات المدفوعة

خصائص الدوار:

  • توزيع الكتلة على طول المحور
  • صلابة انحناء العمود (وظيفة القطر والطول والمادة)
  • عزم القصور الذاتي القطبي والقطري (الذي يؤثر على التأثيرات الجيروسكوبية)
  • التخميد الداخلي (عادةً ما يكون صغيرًا)

2. المحامل

عناصر الواجهة التي تدعم الدوار وتسمح بالدوران:

أنواع المحامل

  • محامل العناصر الدوارة: محامل كروية، محامل أسطوانية
  • محامل الأغشية السائلة: محامل المجلة، محامل الوسادة المائلة، محامل الدفع
  • المحامل المغناطيسية: التعليق الكهرومغناطيسي النشط

خصائص المحمل

  • صلابة: مقاومة الانحراف تحت الحمل (نيوتن/متر أو رطل/بوصة مربعة)
  • التخميد: تبديد الطاقة في المحمل (نيوتن/ثانية)
  • كتلة: مكونات المحمل المتحركة (عادةً ما تكون صغيرة)
  • الموافقات: اللعب الشعاعي والمحوري الذي يؤثر على الصلابة وعدم الخطية
  • الاعتماد على السرعة: تتغير خصائص المحمل الغشائي السائل بشكل كبير مع السرعة

3. هيكل الدعم

عناصر الأساس الثابتة:

  • أغلفة المحمل: الهيكل الفوري المحيط بالمحامل
  • القواعد: دعامات رفع المحامل العمودية
  • لوحة القاعدة/الإطار: هيكل أفقي يربط القواعد
  • مؤسسة: هيكل خرساني أو فولاذي ينقل الأحمال إلى الأرض
  • عناصر العزل: الينابيع أو الوسادات أو الحوامل إذا تم استخدام عزل الاهتزاز

يساهم هيكل الدعم في:

  • صلابة إضافية (يمكن أن تكون مماثلة لصلابة الدوار أو أقل منها)
  • التخميد من خلال خصائص المواد والمفاصل
  • الكتلة المؤثرة على الترددات الطبيعية للنظام العام

لماذا يعد التحليل على مستوى النظام ضروريًا

السلوك المقترن

كل مكون يؤثر على الآخرين:

  • انحراف الدوار يخلق قوى على المحامل
  • انحراف المحمل تغيير ظروف دعم الدوار
  • مرونة هيكل الدعم يسمح بحركة المحمل، مما يؤثر على صلابة المحمل الظاهرة
  • اهتزاز الأساس تتغذى مرة أخرى إلى الدوار من خلال المحامل

الترددات الطبيعية للنظام

الترددات الطبيعية هي خصائص للنظام الكامل، وليست مكونات فردية:

  • المحامل الناعمة + الدوار الصلب = سرعات حرجة أقل
  • محامل صلبة + دوار مرن = سرعات حرجة أعلى
  • يمكن للأساس المرن أن يخفض السرعات الحرجة حتى مع المحامل الصلبة
  • التردد الطبيعي للنظام ≠ التردد الطبيعي للدوار وحده

طرق التحليل

نماذج مبسطة

للتحليل الأولي:

  • شعاع مدعوم بسيط: الدوار كشعاع مع دعامات صلبة (يهمل مرونة المحمل والأساس)
  • جيفكوت روتور: كتلة مركزة على عمود مرن مع دعامات زنبركية (تتضمن صلابة المحمل)
  • طريقة مصفوفة النقل: النهج الكلاسيكي للدوارات متعددة الأقراص

النماذج المتقدمة

لتحليل دقيق للآلات الحقيقية:

  • تحليل العناصر المحدودة (FEA): نموذج مفصل للدوار مع عناصر زنبركية للمحامل
  • نماذج المحامل: صلابة المحمل غير الخطي والتخميد مقابل السرعة والحمل ودرجة الحرارة
  • مرونة الأساس: FEA أو النموذج النمطي لهيكل الدعم
  • التحليل المقترن: النظام الكامل بما في ذلك جميع التأثيرات التفاعلية

معلمات النظام الرئيسية

مساهمات الصلابة

صلابة النظام الكلية هي عبارة عن مجموعة متسلسلة:

  • 1/كالمجموع = 1/كالدوار + 1/كمحمل + 1/كمؤسسة
  • العنصر الأكثر نعومة يهيمن على الصلابة الشاملة
  • حالة شائعة: مرونة الأساس تقلل من صلابة النظام إلى ما دون صلابة الدوار وحدها

مساهمات التخميد

  • التخميد المحمل: المصدر السائد عادةً (خاصةً محامل الأغشية السائلة)
  • تخميد الأساس: التخميد الهيكلي والمادي في الدعامات
  • التخميد الداخلي للدوار: عادة ما تكون صغيرة جدًا، وعادة ما يتم إهمالها
  • التخميد الكلي: مجموع عناصر التخميد المتوازية

التداعيات العملية

لتصميم الآلات

  • لا يمكن تصميم الدوار بمعزل عن المحامل والأساس
  • يؤثر اختيار المحمل على السرعات الحرجة التي يمكن تحقيقها
  • يجب أن تكون صلابة الأساس كافية لدعم الدوار
  • يتطلب تحسين النظام مراعاة جميع العناصر في وقت واحد

لتحقيق التوازن

  • معاملات التأثير تمثل استجابة النظام الكاملة
  • التوازن الميداني يقوم تلقائيًا بحساب خصائص النظام المثبتة
  • قد لا يتم نقل موازنة المتجر على محمل/دعامة مختلفة بشكل مثالي إلى الحالة المثبتة
  • تغيرات النظام (تآكل المحمل، استقرار الأساس) تغير استجابة التوازن

لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها

  • قد تنشأ مشاكل الاهتزاز في الدوار أو المحامل أو الأساس
  • يجب مراعاة النظام الكامل عند تشخيص المشكلات
  • تؤثر التغييرات في أحد المكونات على السلوك العام
  • مثال: يمكن أن يؤدي تدهور الأساس إلى خفض السرعات الحرجة

تكوينات النظام الشائعة

تكوين بسيط بين المحامل

  • الدوار مدعوم بمحملين في النهايتين
  • التكوين الصناعي الأكثر شيوعًا
  • أبسط نظام للتحليل
  • معيار موازنة المستويين يقترب

تكوين الدوار المعلق

  • يمتد الدوار ما وراء الدعم
  • أحمال تحمل أعلى من ذراع العزم
  • أكثر حساسية لعدم التوازن
  • شائع في المراوح والمضخات وبعض المحركات

أنظمة متعددة المحامل

  • ثلاثة أو أكثر من المحامل التي تدعم دوارًا واحدًا
  • توزيع الحمل أكثر تعقيدًا
  • محاذاة بين المحامل الحرجة
  • شائعة في التوربينات الكبيرة والمولدات ولفائف آلات الورق

أنظمة متعددة الدوارات مقترنة

  • دوارات متعددة متصلة بواسطة وصلات (مجموعات المحركات والمضخات، ومجموعات التوربينات والمولدات)
  • كل دوار له محامل خاصة به ولكن الأنظمة مقترنة ديناميكيًا
  • التكوين الأكثر تعقيدًا للتحليل
  • عدم المحاذاة عند الاقتران يتم خلق قوى التفاعل

يُعد فهم الآلات الدوارة كأنظمة متكاملة من الدوارات والمحامل، بدلاً من مكوناتها المنفصلة، أمرًا أساسيًا للتصميم والتحليل واستكشاف الأخطاء وإصلاحها بفعالية. يُفسر منظور النظام العديد من ظواهر الاهتزاز، ويوجه الإجراءات التصحيحية المناسبة لضمان تشغيل موثوق وفعال.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:
واتساب