Rotor daşıyıcı sistemini başa düşmək
Tərif: Rotor daşıyıcı sistem nədir?
A rotor daşıyıcı sistem fırlanandan ibarət tam inteqrasiya edilmiş mexaniki birləşmədir rotor (qoşulmuş komponentləri olan val), onun hərəkətini məhdudlaşdıran və yükləri daşıyan dayaq dayaqları və podşipnikləri yerə birləşdirən stasionar dayaq strukturu (daşıyıcı korpuslar, postamentlər, çərçivə və bünövrə). Bu sistem inteqrasiya olunmuş bir bütöv kimi təhlil edilir rotor dinamikası çünki hər bir komponentin dinamik davranışı bütün digərlərinə təsir edir.
Rotoru ayrı-ayrılıqda təhlil etmək əvəzinə, düzgün rotor dinamik analizi rotorun daşıyıcı sistemini rotorun xassələri (kütlə, sərtlik, sönüm), daşıyıcı xüsusiyyətləri (sərtlik, sönüm, boşluqlar) və dəstək strukturunun xüsusiyyətlərinin (çeviklik, sönümləmə) hamısının qarşılıqlı əlaqədə olduğu birləşmiş mexaniki sistem kimi nəzərdən keçirir. kritik sürətlər, vibrasiya cavab və sabitlik.
Rotor daşıyıcı sisteminin komponentləri
1. Rotor Quraşdırması
Dönən komponentlər daxildir:
- Mil: Sərtliyi təmin edən əsas fırlanan element
- Disklər və təkərlər: Çarxlar, turbin təkərləri, muftalar, kütlə və ətalət əlavə edən kasnaklar
- Paylanmış Kütləvi: Tambur tipli rotorlar və ya mil kütləsinin özü
- Muftalar: Rotorun sürücüyə və ya idarə olunan avadanlığa qoşulması
Rotorun xüsusiyyətləri:
- Ox boyunca kütlə paylanması
- Milin əyilmə sərtliyi (diametr, uzunluq, material funksiyası)
- Qütb və diametr ətalət anları (giroskopik təsirlərə təsir edir)
- Daxili amortizasiya (adətən kiçik)
2. Yataklar
Rotoru dəstəkləyən və fırlanmaya imkan verən interfeys elementləri:
Rulman növləri
- Rolling Element rulmanları: Bilyalı podşipniklər, rulmanlar
- Maye-film podşipnikləri: Jurnalı rulmanlar, əyilmə pad rulmanları, dayaqlı podşipniklər
- Maqnit rulmanlar: Aktiv elektromaqnit asma
Rulman Xüsusiyyətləri
- Sərtlik: Yük altında əyilmə müqaviməti (N/m və ya lbf/in)
- Damping: Rulmanda enerji itkisi (N·s/m)
- Kütləvi: Hərəkətli rulman komponentləri (adətən kiçik)
- Boşluqlar: Sərtliyə və qeyri-xəttiliyə təsir edən radial və eksenel oyun
- Sürətdən asılılıq: Maye-film daşıyıcı xüsusiyyətləri sürətlə əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir
3. Dəstək strukturu
Sabit təməl elementləri:
- Rulman yuvaları: Yastıqları əhatə edən dərhal struktur
- Altlıqlar: Şaquli dayaqlar qaldırıcı rulmanlar
- Əsas lövhə/Çərçivə: Pedestalları birləşdirən üfüqi quruluş
- Vəqf: Yükləri yerə köçürən beton və ya polad konstruksiya
- İzolyasiya elementləri: Vibrasiya izolyasiyası istifadə edilərsə, yaylar, yastıqlar və ya bağlayıcılar
Dəstək strukturu kömək edir:
- Əlavə sərtlik (rotor sərtliyi ilə müqayisə edilə və ya ondan az ola bilər)
- Materialın xassələri və birləşmələri vasitəsilə sönümləmə
- Ümumi sistemin təbii tezliklərinə təsir edən kütlə
Sistem Səviyyəli Təhlil Nə üçün Vacibdir
Birləşdirilmiş Davranış
Hər bir komponent digərlərinə təsir göstərir:
- Rotorun əyilməsi rulmanlar üzərində qüvvələr yaradır
- Rulmanların əyilməsi rotorun dəstək şərtlərini dəyişdirir
- Strukturun elastikliyini dəstəkləyin yatağın görünən sərtliyinə təsir edərək rulman hərəkətinə imkan verir
- Əsas vibrasiyası rulmanlar vasitəsilə rotora geri qidalanır
Sistem Təbii Tezlikləri
Təbii tezliklər fərdi komponentlər deyil, bütün sistemin xüsusiyyətləridir:
- Yumşaq yataklar + sərt rotor = aşağı kritik sürətlər
- Sərt rulmanlar + çevik rotor = daha yüksək kritik sürətlər
- Çevik təməl hətta sərt rulmanlarla belə kritik sürətləri azalda bilər
- Sistemin təbii tezliyi ≠ rotorun təbii tezliyi təkdir
Təhlil üsulları
Sadələşdirilmiş Modellər
İlkin analiz üçün:
- Sadə dəstəklənən şüa: Sərt dayaqları olan şüa kimi rotor (daşıyıcı və təməl elastikliyini laqeyd edir)
- Jeffcott Rotor: Yay dayaqları olan çevik mil üzərində konsentratlaşdırılmış kütlə (rulman sərtliyi daxildir)
- Matrix köçürmə metodu: Çox diskli rotorlar üçün klassik yanaşma
Qabaqcıl Modellər
Həqiqi maşınların dəqiq təhlili üçün:
- Sonlu Elementlərin Təhlili (FEA): Yataklar üçün yay elementləri olan rotorun ətraflı modeli
- Rulman modelləri: Sürət, yük, temperatura qarşı qeyri-xətti rulman sərtliyi və amortizasiya
- Əsas Çeviklik: FEA və ya dəstək strukturunun modal modeli
- Birləşdirilmiş təhlil: Bütün interaktiv effektlər daxil olmaqla tam sistem
Əsas Sistem Parametrləri
Sərtlik töhfələri
Ümumi sistemin sərtliyi seriyalı birləşmədir:
- 1/kcəmi = 1/krotor + 1/krulman + 1/ktəməl
- Ən yumşaq element ümumi sərtliyə üstünlük verir
- Ümumi hal: bünövrənin elastikliyi sistemin sərtliyini tək rotor sərtliyindən aşağı azaldır
Damping töhfələri
- Rulman sönümləmə: Adətən dominant mənbə (xüsusilə maye filmli rulmanlar)
- Təməl sönümləmə: Dəstəklərdə konstruktiv və materialın sönümlənməsi
- Rotorun daxili amortizasiyası: Tipik olaraq çox kiçikdir, adətən laqeyd qalır
- Ümumi sönümləmə: Paralel sönüm elementlərinin cəmi
Praktik təsirlər
Maşın dizaynı üçün
- Rotoru podşipniklərdən və təməldən təcrid olunmuş şəkildə dizayn edə bilməz
- Rulman seçimi əldə edilə bilən kritik sürətlərə təsir göstərir
- Rotorun dəstəyi üçün təməl sərtliyi adekvat olmalıdır
- Sistemin optimallaşdırılması bütün elementlərin eyni vaxtda nəzərdən keçirilməsini tələb edir
Balans üçün
- Influence coefficients tam sistem reaksiyasını təmsil edir
- Sahənin balanslaşdırılması quraşdırılmış sistem xüsusiyyətlərini avtomatik olaraq hesablayır
- Fərqli rulmanlar/dəstəklər üzərində balanslaşdırma quraşdırılmış vəziyyətə mükəmməl şəkildə keçməyə bilər
- Sistem dəyişiklikləri (rulmanların aşınması, təməlin çökməsi) balans reaksiyasını dəyişir
Problemlərin aradan qaldırılması üçün
- Vibrasiya problemləri rotorda, rulmanlarda və ya təməldə yarana bilər
- Problemlərin diaqnostikası zamanı tam sistem nəzərə alınmalıdır
- Bir komponentdəki dəyişikliklər ümumi davranışa təsir göstərir
- Nümunə: təməlin korlanması kritik sürətləri aşağı sala bilər
Ümumi Sistem Konfiqurasiyaları
Sadə Rulmanlar Arası Konfiqurasiya
- Rotor uclarında iki rulmanla dəstəklənir
- Ən ümumi sənaye konfiqurasiyası
- Analiz üçün ən sadə sistem
- Standart iki müstəvi balanslaşdırma yanaşma
Overhung Rotor Konfiqurasiyası
- Rotor uzanır dəstəkdən kənar
- An qolundan daha yüksək daşıyıcı yüklər
- Balanssızlığa daha həssasdır
- Fanatlarda, nasoslarda, bəzi mühərriklərdə yayılmışdır
Çox rulmanlı sistemlər
- Tək rotoru dəstəkləyən üç və ya daha çox rulman
- Daha mürəkkəb yük paylanması
- Rulmanlar arasında hizalanma kritikdir
- Böyük turbinlərdə, generatorlarda, kağız maşın rulonlarında yayılmışdır
Birləşdirilmiş Çox Rotorlu Sistemlər
- Muftalarla birləşdirilmiş çoxlu rotorlar (motor-nasos dəstləri, turbin-generator dəstləri)
- Hər bir rotorun öz rulmanları var, lakin sistemlər dinamik olaraq bağlıdır
- Analiz üçün ən mürəkkəb konfiqurasiya
- Yanlış hizalanma birləşmə zamanı qarşılıqlı təsir qüvvələri yaradır
Fırlanan maşınları təcrid olunmuş komponentlər deyil, inteqrasiya olunmuş rotorlu daşıyıcı sistemlər kimi başa düşmək effektiv dizayn, təhlil və problemlərin aradan qaldırılması üçün əsasdır. Sistem səviyyəsindəki perspektiv bir çox vibrasiya hadisələrini izah edir və etibarlı, səmərəli əməliyyat üçün düzgün düzəldici tədbirləri istiqamətləndirir.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 