Rotor Dinamikasında Rulman Aralığını Anlamaq

Portativ balanslaşdırıcı, vibrasiya analizatoru

Cihazlar

Portativ balanslaşdırıcı və vibrasiya analizatoru Balanset-1A

Hissələr

Dinamik balanslaşdırıcı “Balanset-1A” OEM

Tərif: Bearing Span nədir?

Rulman aralığı (həmçinin rulman aralığı və ya dayaq aralığı da deyilir) iki əsas dayaq yatağı arasındakı mərkəzdən mərkəzə məsafədir. rotor. Bu həndəsi parametr ən vacib amillərdən biridir rotor dinamikası çünki şaftın əyilmə sərtliyinə birbaşa təsir edir və bu da öz növbəsində müəyyən edir kritik sürətlər, maksimum əyilmələr, daşıyıcı yüklər və ümumi rotorun dinamik davranışı.

Verilmiş mil diametri və materialı üçün rulman aralığının artırılması sərtliyi azaldır (val daha çevik olur) və kritik sürətləri azaldır, aralığın azaldılması isə sərtliyi artırır və kritik sürətləri artırır. Bu əlaqə fırlanan maşınlarda rulman aralığını əsas dizayn parametrinə çevirir.

Rotorun sərtliyinə təsiri

Şüa mexanikasının əlaqəsi

Rulmanlar arasındakı şaft bir şüa rolunu oynayır və onun sərtliyi əsas şüa tənliyinə uyğundur:

Əyilmə ∝ L³ / (E × I)
Burada L = daşıyıcı aralıq (uzunluq)
E = materialın elastiklik modulu
I = milin ətalət anı (diametrə mütənasibdir⁴)
Tənqidi fikir: Bükülmə (və beləliklə, elastiklik) aralığın kubu ilə artır

Praktik təsirlər

Daşınma aralığının iki dəfə artırılması əyilməni 8× (2³ = 8) artırır.
Aralığın 25% azaldılması əyilməni təxminən 58% azaldır
Rulman yerindəki kiçik dəyişikliklər sərtliyə böyük təsir göstərə bilər
Aralıq uzun rotorlar üçün mil diametrindən daha təsirlidir

Kritik Sürətlərə Təsir

Əsas Münasibət

Sadə bir rotor üçün (vahid mil, mərkəzdə cəmlənmiş kütlə), birincisi təbii tezlik təxminəndir:

f ∝ √(k/m) burada k = mil sərtliyi, m = rotor kütləsi
Sərtlik ∝ 1/L³ olduğundan f ∝ 1/L^(3/2)
Praktik qayda: Birinci kritik sürət, 1,5 gücə daşıyıcı məsafə ilə tərs mütənasibdir

Dizayn Təsirləri

Daha qısa aralıq: Daha yüksək kritik sürətlər, daha sərt rotor, yüksək sürətli əməliyyat üçün daha yaxşıdır
Daha uzun müddətli: Aşağı kritik sürətlər, daha çevik rotor çevik rotor kimi işləyə bilər
Optimallaşdırma: Əlçatanlıq (daha uzun müddət daha yaxşı) və sərtlik (daha qısa məsafə daha yaxşı) arasında balans

Hesablama nümunəsi

500 mm daşıyıcı məsafədə 3000 rpm-lik ilk kritik sürətə malik motor rotorunu nəzərdən keçirək:

Rulman aralığı 600 mm-ə qədər artarsa (20% artımı):
Kritik sürət 3000 / (600/500)^1,5 ≈ 2600 RPM-ə qədər azalır
Kritik sürətin bu 13% azalması onu əməliyyat sürətinə yaxınlaşdıra bilər

Dizayn Mülahizələri

Rulman Aralığının Seçilməsi

Mühəndislər rulmanları yerləşdirərkən bir çox amilləri balanslaşdırmalıdırlar:

Mexaniki Məhdudiyyətlər

Maşın çərçivəsi və korpus ölçüləri
Rotor komponentlərinin yerləşdiyi yerlər (iş çarxları, muftalar və s.)
Baxım və montaj üçün giriş
Birləşdirmə və sürmə tələbləri

Rotorun Dinamik Tələbləri

Kritik Sürət Ayrılması: İş sürətindən ±20-30% kritik sürətləri yerləşdirmək üçün rulmanları yerləşdirin
Sərt və Çevik: Daha qısa aralıq rotoru möhkəm saxlayır; daha uzun span çevik rotor kimi işləməyi tələb edə bilər
Bükülmə hədləri: Maksimum əyilmənin sürtünmə və ya möhür zədələnməsinə səbəb olmadığından əmin olun
Rulman yükləri: Daha uzun aralıqlar verilmiş rotor çəkisi üçün daşıyıcı yükləri azaldır

İstehsal və montaj

Daha uzun aralıqlar balanslaşdırma və montaj üçün daha çox çıxış təmin edir
Görünən aralıq ilə rulmanların hizalanması daha asandır
Qısa məsafələr daha yığcamdır, daha az çərçivə materialı tələb edir

Daşıyan yüklərə təsiri

Yük paylanması

Rulman aralığı rotorun çəkisi və qüvvələrin rulmanlara necə paylanmasına təsir edir:

Daha uzun müddətli: Eyni rotor çəkisi üçün aşağı daşıyıcı yüklər (daha uzun qolu)
Daha qısa aralıq: Daha yüksək daşıyıcı yüklər, lakin daha bərabər paylama
Həddindən artıq yüklər: təsiri aşınmış komponentlər daha uzun span ilə gücləndirilir

Balanssızlıqdan Dinamik Yüklər

-dən dinamik daşıyıcı yüklər balanssızlıq əyilmədən asılıdır
Daha uzun span daha çox əyilməyə imkan verir, daşıyıcı yükləri azalda bilər
Eyni zamanda vibrasiya amplitüdünü artırır
Rulman ömrü və vibrasiya səviyyələri arasında mübadilə

Şaftın diametri ilə əlaqəsi

Yastıq aralığı mil diametri ilə birlikdə nəzərə alınmalıdır:

Aralıq-Diametr nisbəti (L/D)

L/D < 5: Çox sərt, sərt rotor davranışı tipikdir
5 < L/D < 20: Orta elastiklik, əksər sənaye maşınları
L/D > 20: Yüksək çevik, çevik rotor mülahizələri vacibdir

Optimallaşdırma strategiyası

Sabit Aralıq: Kritik sürətləri artırmaq üçün diametrini artırın
Sabit diametr: Kritik sürətləri artırmaq üçün aralığı azaldın
Kombinə edilmiş optimallaşdırma: Kritik sürət və əyilmə tələblərinə cavab vermək üçün hər ikisini tənzimləyin
Praktik məhdudiyyət: Məkan məhdudiyyətləri çox vaxt bir parametri düzəldir

Çoxlu Rulman Konfiqurasiyaları

Standart iki rulman dəstəyi

Ən ümumi konfiqurasiya
Bir rulman aralığı sistemi müəyyən edir
Sadə analiz və dizayn

Çox rulmanlı sistemlər

İkidən çox rulmanı olan rotorlar bir neçə aralığa malikdir:

Üç rulman: İki aralıq (məsələn, mərkəzi rulmanlı motor)
Dörd və ya daha çox: Çoxlu span, kompleks analiz tələb olunur
Effektiv Aralıq: Vibrasiya təhlili üçün hər rejim üçün effektiv span müəyyən etmək lazım ola bilər
Birləşdirilmiş dinamiklər: Aralıqlar qarşılıqlı əlaqədə olur, ümumi sistemin davranışına təsir göstərir

Ölçmə və Doğrulama

As-Built Doğrulama

Quraşdırma zamanı faktiki daşıyıcı aralığını ölçün
Dizayn spesifikasiyalarına uyğunluğunu yoxlayın (adətən ±5 mm tolerantlıq)
Rotorun dinamik hesablamaları üçün quraşdırılmış ölçüləri sənədləşdirin
Rulmanların mərkəz xətlərinin hizalanmasını yoxlayın

Quraşdırma Varyasyonlarının Təsiri

Rulman mövqeyi səhvləri proqnozlaşdırılan kritik sürətlərə təsir göstərir
Yanlış hizalanma əlavə yüklər yaradır
Vakfın yerləşdirilməsi zamanla effektiv span dəyişə bilər
İstilik artımı işləmə temperaturunda effektiv span dəyişə bilər

Modifikasiya və Gücləndirmələr

Rulman Aralığını nə vaxt dəyişdirmək lazımdır

Yatağın dəyişdirilməsi aşağıdakı hallarda nəzərə alınır:

Kritik sürətə çox yaxın işləmə (kritik dəyişmək üçün rulmanı hərəkət etdirin)
Milin həddindən artıq əyilməsi sürtünmə və ya möhürlə bağlı problemlərə səbəb olur
Daşıyıcı yüklər çox yüksək və ya qeyri-bərabər paylanmışdır
Sərtdən çevik rotor əməliyyatına çevrilmə (və ya əksinə)

Aralıq Modifikasiyasının Çətinlikləri

Struktur dəyişiklikləri: Çərçivə və ya mənzil dəyişiklikləri tələb oluna bilər
Hizalama Təsiri: Dəyişən rulman mövqeləri idarə olunan avadanlıqla uyğunlaşmaya təsir göstərir
Qiymət: Əhəmiyyətli dəyişiklik xərcləri faydalarla əsaslandırılmalıdır
Təsdiqləmə tələb olunur: Təkmilləşdirmələri təsdiqləmək üçün sınaq tələb olunur

Rulman aralığı rotorun dinamik davranışına dərindən təsir edən əsas həndəsi parametrdir. Dizayn zamanı düzgün seçim və quraşdırma zamanı dəqiq yoxlama istənilən kritik sürətin ayrılmasına, məqbul vibrasiya səviyyələrinə və fırlanan mexanizmlərin etibarlı uzunmüddətli istismarına nail olmaq üçün vacibdir.

← Əsas İndeksə qayıt

Rotor Dinamikasında Bearing Span nədir?

admin tərəfindən Oktyabr 28, 2025 Oktyabr 28, 2025-də nəşr edilmişdir