Co je to flexibilní rotor?

Flexibilní rotor pracuje nad jednou nebo více svými kritickými otáčkami, takže se během otáčení deformuje. Rozložení nevyváženosti se mění s rychlostí, jakmile jsou buzeny různé tvary módů. Příklady zahrnují hřídele turbín, velké generátory a rotory vysokorychlostních kompresorů.

Co je norma ISO 21940-14?

Norma ISO 21940-14 poskytuje postupy pro hodnocení kvality vyvážení flexibilních rotorů. Zabývá se dodatečnou složitostí modální nevyváženosti a specifikuje toleranční kritéria pro každý významný tvar módu.

Jak se liší vyvažování flexibilního rotoru od vyvažování tuhého rotoru?

Tuhé rotory potřebují pouze dvourovinné vyvážení (nízké otáčky). Flexibilní rotory vyžadují N+2 rovin pro N režimů s korekcí závislou na otáčkách. Každý režim má svou vlastní toleranci nevyváženosti založenou na hmotnosti daného režimu a kritické rychlosti daného režimu.

Co je to modální nevyváženost?

Modální nevyváženost je složka nevyváženosti, která vyvolává specifický ohybový mód rotoru. Každý mód se chová jako nezávislý systém SDOF s vlastní efektivní hmotností. Celková vyváženost vyžaduje řešení každého významného módu.

Kolik korekčních rovin potřebuji?

Pro N flexibilních módů potřebujete N+2 korekční roviny. Například: 1 mód → 3 roviny, 2 módy → 4 roviny, 3 módy → 5 rovin. Umístění rovin by mělo být zvoleno tak, aby efektivně ovlivnilo tvar každého módu.

Bezplatný inženýrský nástroj — #029

Tolerance flexibilního vyvážení rotoru

Vypočítejte toleranci nevyváženosti na režim pro flexibilní rotory dle normy ISO 21940-14. Zadejte hmotnost rotoru, maximální otáčky, stupeň vyvážení a počet flexibilních režimů.

ISO 21940-14Vyvažování modálních spojůTolerance pro jednotlivé režimy

Výsledky

Celková přípustná nevyváženost (ISO 21940-11)

Tolerance pro jednotlivé režimy

Specifická nevyváženost (excentricita)

Potřebné korekční roviny

Úhlová rychlost ω

Celková přípustná nevyváženost

Stejné jako ISO 21940-11 (základní hodnota tuhého rotoru):

Rozložení tolerancí pro jednotlivé režimy

U flexibilních rotorů je celková tolerance rozdělena mezi režim tuhého tělesa (nízké otáčky) a každý flexibilní režim. Běžný inženýrský přístup:

Kde N je počet flexibilních módů + 1 (mód tuhého tělesa). Každý mód obdrží stejný podíl z celkového rozpočtu nevyváženosti.

Korekční roviny

Pro N._ohýbat flexibilních režimů, minimální počet korekčních rovin je:

Příklad – Rotor plynové turbíny

Vzhledem k: m = 500 kg, n = 8000 ot./min, G2,5, 2 flexibilní režimy

ω = 2π × 8000/60 = 837,76 rad/s

e_za = 2,5 × 1000 / 837,76 = 2,984 μm

U_celkový = 2,984 × 500 = 1492 g·mm

Na režim = 1492 / 3 = 497 g·mm (3 režimy: 1 pevný + 2 flexibilní)

Potřebná letadla: 2 + 2 = 4 korekční roviny

⚠️ Poznámka: Model s rovnoměrným rozdělením je zjednodušený přístup. V praxi se může podíl modální hmotnosti lišit a skutečné tolerance by měly být ověřeny analýzou dynamiky rotoru.

Tolerance vyvážení flexibilního rotoru — ISO 21940-14 | Bezplatný online nástroj

Vydáno Nikolaj Šelkovenko na 15. února 2026 15. února 2026

Výsledky

Celková přípustná nevyváženost

Rozložení tolerancí pro jednotlivé režimy

Korekční roviny