ISO 21940-12: Mexaniki vibrasiya - Rotor balansı - Hissə 12: Çevik davranışa malik rotorlar üçün prosedurlar və dözümlülüklər

Xülasə

ISO 21940-12 balanslaşdırmanın mürəkkəb problemini həll edir çevik rotorlar. Çevik rotor, forması və balanssızlıq paylanması fırlanma sürəti ilə əhəmiyyətli dərəcədə dəyişən, xüsusən də onun əyilməsinə yaxınlaşdıqda və keçdikdə. kritik sürətlər. Sərt rotorlardan fərqli olaraq (11-ci hissədə əhatə olunur), çevik rotor aşağı sürətlə balanslaşdırıla bilməz və yüksək xidmət sürətində balansda qalması gözlənilir. Bu standart, qaz turbinləri, kompressorlar və uzun sənaye rulonları kimi yüksək performanslı maşınlarda ümumi olan bu mürəkkəb fırlanan sistemləri düzgün balanslaşdırmaq üçün tələb olunan ixtisaslaşdırılmış, çox sürətli və çox təyyarəli prosedurları təmin edir.

Mündəricat (Konseptual Struktur)

Standart çevik rotor balansı üçün tələb olunan qabaqcıl metodların başa düşülməsi və icrası üçün çərçivə təqdim edir:

1. 1. Çevik rotorların əhatə dairəsi və təsnifatı:

   Bu ilkin fəsil standartın əhatə dairəsini müəyyən edir və onun çevik davranış nümayiş etdirən rotorlara aid olduğunu bildirir, yəni onların balanssız paylanması və/yaxud sürətlə əyilmiş forması dəyişir. O, müvafiq balanslaşdırma strategiyasının seçilməsi üçün vacib olan bu rotorları dinamik xüsusiyyətlərinə əsasən təsnif etmək üçün mühüm təsnifat sistemi təqdim edir. Dərslər aşağıdakılardan ibarətdir:

   • 1-ci sinif: Sərt Rotorlar (ISO 21940-11 ilə əhatə olunur).
   • Sinif 2: Aşağı sürətlə balanslaşdırıla bilən, lakin xidmət sürətində trim balansını tələb edə bilən kvazi sərt rotorlar.
   • Sinif 3: Çox sürətlə balanslaşdırma tələb edən rotorlar, tez-tez istifadə olunur influence coefficient metod, adətən bir və ya bir neçə kritik sürətdən keçir.
   • Sinif 4 və 5: Çoxlu əyilmə rejimini düzəltmək üçün qabaqcıl modal balanslaşdırma üsullarını tələb edən böyük turbin generatorları kimi yüksək çevik rotorlar.

   Bu təsnifat balanslaşdırma tapşırığının mürəkkəbliyini və bütün əməliyyat sürəti diapazonunda uğurlu tarazlığa nail olmaq üçün zəruri prosedurları müəyyən etmək üçün sistematik bir yol təqdim edir.

2. 2. Balanslaşdırma Prosedurları:

   Bu fəsil çevik rotorlar üçün zəruri olan təkmil, çoxmərhələli prosedurları təfərrüatlandıran standartın texniki əsasını təşkil edir. O izah edir ki, sadə aşağı sürətli tarazlıq qeyri-kafidir və rotorun əyilməsini hesablamaq üçün yüksək sürətli texnika ilə gücləndirilməlidir. Standart iki əsas metodologiyanı əks etdirir:

   • The Təsir əmsalı Metod: Bu çox yönlü və geniş istifadə olunan bir texnikadır. Bu, məlum sınaq çəkisinin eyni vaxtda bir korreksiya müstəvisində yerləşdirilməsi və nəticədə yaranan vibrasiya reaksiyasının (amplituda və faza) bir çox yerdə və çoxlu sürətlərdə ölçülməsi sistematik prosesini əhatə edir. Bu proses hər bir düzəliş müstəvisi üçün təkrarlanır. Toplanmış məlumatlar hər hansı bir müstəvidəki balanssızlığın istənilən ölçmə nöqtəsində və sürətdə vibrasiyaya necə təsir etdiyini riyazi olaraq təyin edən “təsir əmsalları” matrisini hesablamaq üçün istifadə olunur. Bundan sonra kompüter, bütün sürət diapazonunda vibrasiyanı eyni vaxtda minimuma endirmək üçün bütün təyyarələrdə lazım olan korreksiya çəkilərinin və onların bucaq yerləşdirilməsinin həlli üçün bu matrisadan istifadə edir.
   • Modal balanslaşdırma: Bu, rotorun hər bir əyilmə rejiminə ayrı bir balanssızlıq problemi kimi baxan daha fiziki cəhətdən intuitiv bir üsuldur. Prosedur, müvafiq rejim formasını maksimum dərəcədə həyəcanlandırmaq üçün rotorun müəyyən bir kritik sürətdə və ya yaxınlığında işlədilməsini əhatə edir. Həmin rejim üçün “ağır nöqtənin” yerini müəyyən etmək üçün vibrasiya ölçmələri aparılır və buna qarşı çıxmaq üçün həmin rejim forması üçün maksimum əyilmə nöqtələrində (anti-qovşaqlar) düzəliş çəkiləri yerləşdirilir. Bu proses daha sonra rotorun işləmə sürəti diapazonu daxilində hər bir əhəmiyyətli əyilmə rejimi üçün ardıcıl olaraq təkrarlanır və rotoru bir rejimdə effektiv şəkildə balanslaşdırır.
3. 3. Balans Dözümlülüklərinin Spesifikasiyası:

   Bu fəsil sərt rotorlar üçün istifadə edilən sadə G dərəcəli toleransların çevik rotorlar üçün çox vaxt qeyri-kafi olduğunu izah edir. Bunun əvəzinə, o, bir neçə faktora əsaslana bilən daha əhatəli tolerantlıq meyarlarını təqdim edir, o cümlədən:

   • Hər bir əhəmiyyətli əyilmə rejimi üçün qalıq modal balanssızlığa məhdudiyyətlər.
   • Müəyyən yerlərdə və sürətlərdə (xüsusilə xidmət sürətində) şaftın mütləq vibrasiya amplitüdləri üzrə məhdudiyyətlər.
   • Yataqlara ötürülən qüvvələrə məhdudiyyətlər.
4. 4. Yekun balans vəziyyətinin yoxlanılması:

   Bu son bölmə müvəffəqiyyətlə balanslaşdırılmış çevik rotor üçün qəbul meyarlarını təfərrüatlandırır. Yalnız bir sürətdə yoxlamaya ehtiyacı olan sərt rotordan fərqli olaraq, çevik rotorun bütün işləmə sürəti diapazonunda tarazlıqda olması təsdiqlənməlidir. Son düzəliş çəkiləri tətbiq edildikdən sonra rotor son sınaq testinə məruz qalır. Bu hərəkət zamanı vibrasiya əsas yerlərdə (məsələn, rulmanlar və maksimum əyilmə nöqtələri kimi) davamlı olaraq izlənilir. Standart müəyyən edir ki, rotor yalnız ölçülən vibrasiya bütün sürətlərdə, xüsusən də onun kritik sürətlərindən keçərkən və maksimum fasiləsiz işləmə sürətində olarkən əvvəlcədən müəyyən edilmiş dözümlülük hədlərindən aşağı qaldıqda, məqbul balanslaşdırılmış hesab edilir. Bu hərtərəfli yoxlama rotorun mürəkkəb dinamik davranışının effektiv şəkildə idarə olunmasını təmin edir.

Əsas Konsepsiyalar

• Çevik və sərt Davranış: Əsas fərq. Rotorun işləmə sürəti ilk əyilmə təbii tezliyinin (kritik sürət) əhəmiyyətli bir hissəsidirsə (adətən >70%) çevikdir. Rotor daha sürətli fırlandıqca, mərkəzdənqaçma qüvvələri onun əyilməsinə səbəb olur və balanssızlığını dəyişir.
• Kritik sürətlər və rejim formaları: Rotorun kritik sürətlərini və əlaqəli “rejim formalarını” (rotorun bu sürətlə əyildiyi forma) anlamaq çevik rotor balansı üçün vacibdir. Hər bir rejimə ayrıca balanslaşdırma problemi kimi baxılmalıdır.
• Çox Təyyarələr, Çox Sürətli Balanslaşdırma: Əsas metodologiya. Bir aşağı sürətlə iki müstəvidə balanslaşdırıla bilən sərt rotorlardan fərqli olaraq, çevik rotorlar bütün sürət diapazonunda hamar işləməyi təmin etmək üçün çoxsaylı təyyarələrdə düzəlişlər və çoxsaylı sürətlərdə ölçmələr tələb edir.
• Modal balanslaşdırma: Hər bir əyilmə rejimi ilə əlaqəli balanssızlığa qarşı xüsusi olaraq çəkilərin əlavə edildiyi güclü texnika. Məsələn, birinci əyilmə rejimini balanslaşdırmaq üçün çəkilər həmin rejim üçün maksimum əyilmə nöqtəsinə qoyulur.

← Əsas İndeksə qayıt