Besplatan Inženjerski Alat
Prirodna Frekvencija Lopatice Turbine & Campbell Provjera
Izračunajte prvu mod prirodnu frekvenciju lopatice turbine (model konzolnog nosača) i provjerite harmonijske križanja u okviru radnog raspona brzine koristeći pojednostavljeni Campbell diagram.
Rezultati
Prirodna Frekvencija Konzolnog Nosača
Lopatica turbine može se modelirati kao konzolni nosač učvršćen na korijena. Prirodne frekvencije su:
- λn — svojstvena vrijednost: λ₁ = 1,8751, λ₂ = 4,6941, λ₃ = 7,8548
- E — Youngov modul (Pa)
- I — drugi moment površine (m⁴) = b·h³/12 za pravougaoni poprečni presjek
- ρ — gustoća materijala (kg/m³)
- A — površina poprečnog presjeka (m²) = b·h
- L — dužina lopatice (m)
Campbell dijagram
Campbell diagram prikazuje prirodnu frekvenciju lopatice (horizontalne linije) naspram redoslijeda pobuđivanja motora (dijagonalne linije: f = n × RPM/60). Sjecišta unutar radnog raspona brzine ukazuju na potencijalnu rezonancu.
Minimalna margina odvajanja od 10% između prirodnih frekvencija i frekvencija pobuđivanja pri radnoj brzini je općenito potrebna.
Omjeri Oblika Moda
| Modus | λn | fn / omjer f₁ | Karakter |
|---|---|---|---|
| 1. | 1.8751 | 1.000 | Prvo savijanje |
| 2. | 4.6941 | 6.267 | Drugo savijanje |
| 3. | 7.8548 | 17.55 | Treće savijanje |
Zadano: L = 500 mm, debljina h = 12 mm, širina b = 80 mm, čelik (E = 200 GPa, ρ = 7850 kg/m³)
I = 80 × 12³ / 12 = 11.520 mm⁴ = 1,152 × 10⁻⁸ m⁴
A = 80 × 12 = 960 mm² = 9,6 × 10⁻⁴ m²
f₁ = (1,8751² / (2π)) × √(200×10⁹ × 1,152×10⁻⁸ / (7850 × 9,6×10⁻⁴ × 0,5⁴)) = 0,5596 × √4892
f₁ ≈ 39,1 Hz
⚠️ Napomena: Ovo je pojednostavljen model konzolnog nosača s uniformnom presjekom. Stvarne lopatice turbina imaju stanjene profile, torziju, brtvenice, utjecaje platforme, ojačanje uslijed centrifugalne sile i svojstva materijala ovisna o temperaturi koja značajno utječu na prirodne frekvencije. Koristite FEA za detaljnu analizu.
Procedure opisane na ovoj stranici razvio je i terenski testirao tim Vibromera koristeći Balanset-1A, prenosivi dvokanalni balanser i analizator vibracija za balansiranje rotora na licu mjesta.
Profesionalni instrumenti za analizu vibracija i balansiranje u polju za turbomašinsku opremu. Koristi se u više od 50 zemalja.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inženjer analize vibracija te osnivač i izvršni direktor kompanije Vibromera. Više od 15 godina balansira rotacionu opremu na terenu, a ne na ispitnom stolu: malčere, industrijske ventilatore, drobilice, centrifuge, vratila i vretena. Upravo je iz tog rada nastala serija instrumenata Balanset — osmišljeni su kao alat koji stručnjak može ponijeti do mašine i njime raditi sam, na licu mjesta, a ne kao laboratorijska oprema. Vibromera je osnovana 2017. godine, a od 2023. sjedište joj je u Portu u Portugalu. Ovdje se odvijaju razvoj, sklapanje i podrška za liniju Balanset. Vodeći instrument je Balanset-1A, prijenosni analizator za balansiranje u jednoj i dvije ravni te za vibracijsku dijagnostiku. Nikolai lično učestvuje u podršci korisnicima, u rješavanju složenih slučajeva balansiranja i u razvoju softvera. Radi s korisnicima širom svijeta, na bilo kojem jeziku.
