Fırlanan Maşınlarda Rotoru Anlamaq
A rotor Maşının içindəki əsas fırlanan yığımdır. Adətən digər komponentlərin — turbalar, pərdələr, maqnitlər və ya armaturalar — yerləşdirildiyi, rulmanlarla dəstəkləndiyi və fırlanma momenti ötürərək faydalı iş görmək üçün nəzərdə tutulmuş mərkəzi mildən ibarətdir. Rotorun fırlanarkən, o cümlədən onun vibrasiyaları və əyrilmələri daxil olmaqla necə davrandığını öyrənməkdir. rotor dinamikası, mexaniki mühəndislikdə kritik sahədir. Çünki mühəndisin axtardığı demək olar ki, hər nasazlıqla Vibrasiya Analizi Rotordan mənşə götürür və ya rotor üzərində təsir göstərir, bu isə həm diaqnostika, həm də balanslaşdırma üçün başlanğıc nöqtəsidir.
1. Tərif: Rotor nədir?
Ən geniş mənada rotor maşının oxu ətrafında tək bir bədən kimi fırlanan hər şeydir. O, yalnız mil deyil, bütün fırlanan sistemdir — mil və ona kilidlə, sıxılma, boltla və ya qaynaqla birləşdirilmiş hər bir hissə — hərəkətini məhdudlaşdıran rulmanlar və dayaq konstruksiyası ilə birlikdə, ümumilikdə rotor daşıyıcı sistem. Kütlənin ox ətrafında necə paylanması və şaftın işləmə sürətinə nisbətən necə sərt olması rotorun demək olar ki, bütün dinamik davranışını müəyyən edir.
2. Əsas təsnifat: Sərt və elastik rotorlar
Rotor dinamikasında ən vacib fərq rotorun “sərt” yoxsa “elastik” cisim kimi davranmasıdır. Bu təsnifatdır deyil Materialın sərtliyinə deyil, maşının işləmə sürəti ilə rotorun arasındakı əlaqəyə əsaslanır. kritik sürətlər — əyilmə üçün təbii tezlikləri. Eyni polad mil bir maşında sərt, digərində isə elastik ola bilər, yalnız işlədiyi sürətə görə.
Sərt Rotorlar
Bir rotor hesab olunur sərt Əməliyyat sürəti ilk əyilmə kritik sürətindən xeyli aşağı olduqda — adətən ilk kritik sürətin təxminən 70%-dən aşağı. Bu sürətlərdə şaft dinamik yüklənmə altında əhəmiyyətli dərəcədə əymir və bütün rotor tək bərk kütlə kimi qəbul edilə bilər.
- Xüsusiyyətlər: Adətən daha qısa, daha möhkəm bədənli olur və aşağı sürətlərdə işləyirlər.
- Tarazlama: tamamilə düzəldilə bilər iki müstəvili dinamik balanslaşdırma Sərt bədən mexanikasının prinsipləri əsasında.
- Nümunələr: Əksər standart elektrik mühərrikləri, aşağı sürətli ventilyatorlar, daşlama diskləri və bir çox nasos impellerləri.
Çevik Rotorlar
Rotor çevik bükülmə kritik sürətlərindən birinə, onlara yaxın və ya onların üzərində işləmək üçün layihələndirildikdə. Kritik sürətə yaxınlaşdıqca şaft əhəmiyyətli dərəcədə əyilir və bükülür, xarakterik əyilmiş forma alır — onun rejim forması.
- Xüsusiyyətlər: Adətən uzun, nazik olurlar və yüksək sürətlə hərəkət edirlər.
- Tarazlama: İki müstəvi balanslaşdırma kifayət etmir. Elastik rotorlar ehtiyac duyur Çoxsəviyyəli üsullar şaftın əyilməsini izah edən, o cümlədən modal balanslaşdırma (hər bir rejim formasını ayrıca düzəldərək) və ya çoxsürətli təsir əmsalı balanslaşdırma.
- Nümunələr: böyük buxar və qaz turbinaları, yüksək sürətli kompressorlar, uzun ötürmə miləri və generator rotorları.
Əyilə bilən rotorların dizaynı və analizi daha mürəkkəbdir, çünki onların dinamik davranışı sürətə görə dəyişir. Bu kritik sürətlərin harada yerləşəcəyini proqnozlaşdırmaq özü bir dizayn tapşırığıdır; a Rotorun kritik sürət kalkulyatoru Mil və rulman aralığı məlumatlarından ilk əyilmə təbii tezliyinin sürətli ilkin qiymətləndirməsini verir.
3. Rotor yığmasının ümumi komponentləri
Rotor sadəcə bir mil deyil. Tipik bir montaj aşağıdakıları əhatə edə bilər:
- Mil: Aйlanma momentini ötürən mərkəzi üzv.
- Vintlər, pərələr və ya lopalar: nasoslarda, ventilyatorlarda və turbinlərdə mayedə işləyən komponentlər.
- Armatur / sarğılar: elektrik mühərrikinin və ya generatorun fırlanan hissəsi.
- Jurnallar: Çox cilalanmış şaft bölmələri ki, içində hərəkət edir jurnal daşıyıcısı.
- Muftalar: Rotoru qonşu maşına birləşdirən milər, özləri vasitəsilə problem mənbəyi olurlar. cütləşmə qüsurları.
- İtələmə manjetləri: oxlu qüvvəni birinə ötürən komponentlər dayaq yatağı.
- Mühazirə halqaları və ya müstəvilər: təyin olunmuş düzəliş təyyarələri harada a korreksiya çəkisi Balanslaşdırma zamanı əlavə olunur.
4. Rotorlarla əlaqəli ümumi problemlər
Vibrasiya analizi rotor yığma hissəsində yaranan geniş çeşiddə qüsurları aşkar etmək üçün istifadə olunur:
- Balanssızlıq: Ox ətrafında kütlənin bərabər paylanmaması səbəbindən yaranan ən çox rast gəlinən problem.
- Əyilmiş mil: Milin fiziki əyilməsi və ya bükülməsi.
- Şaftın çatlaması: Fəlakətli qırılmaya səbəb ola bilən inkişaf edən yorğunluq çatlaması.
- Yanlış hizalanma: Rotorlar arasındakı ciddi problem olsa da, bu rotor yığması daxilində yüksək gərginliklər yaradır.
- Rotor-stator sürtünməsi: Maşının fırlanan və sabit hissələri arasında təmas.
- Boşluq: Mil üzərində impeller kimi bir komponentin boş oturması.
Onların əksəriyyəti özlərini fərqli tezlik imzaları kimi göstərir — 1× iş sürətində balanssızlıq, 2×-də uyğunsuzluq, uzun harmonikalar zəncirində boşluq — bu da analitikin onları sökmədən bir-birindən ayırmasına imkan verir.
5. Rotorun sahədə balanslaşdırılması
Uçurumla ən tez-tez rast gəlinən rotor qüsuru, balanssızlıq, düzəldilir balanslaşdırmaKiçik kütlələri əlavə etmək və ya çıxarmaqla kütlə oxunu geometrik oxa doğru geri çəkmək. Yığılmış maşında bu, balanslaşdırma maşını əvəzinə yerində aparılır. Məsələn, daşına bilən iki kanallı bir cihaz kimi Balanset-1A Rotorun öz rulmanlarında iş sürətində 1× amplitudanı və fazanı ölçür, təsir əmsallarını hesablayır və hər düzəliş müstəvisində əlavə ediləcək kütləni və bucağı müəyyən edir — beləliklə balanslama maşınının heç vaxt görmədiyi yığma və termal təsirlər də daxil olmaqla rotorun əsl işləmə davranışını əks etdirir.
