Co je to letmý rotor? Vyvažování konzolových konstrukcí • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů Co je to letmý rotor? Vyvažování konzolových konstrukcí • Přenosný vyvažovač, analyzátor vibrací "Balanset" pro dynamické vyvažování drtičů, ventilátorů, mulčovačů, šneků na kombajnech, hřídelí, odstředivek, turbín a mnoha dalších rotorů

Co je to letmý rotor? Vyvažování konzolových konstrukcí

Publikováno uživatelem admin dne

Pochopení letmých rotorů

Definice: Co je to volný rotor?

An letmo převislý rotor (také nazývaný konzolový rotor nebo konzolový rotor) je rotor konfigurace, kde rotující hmota přesahuje nosná ložiska, která jsou uložena konzolově. V této konstrukci je rotor podepřen pouze na jedné straně, přičemž pracovní prvek (oběžné kolo, kolo ventilátoru, brusný kotouč atd.) přesahuje z podpěry ložiska, místo aby byl umístěn mezi dvěma ložisky.

Tato konfigurace je běžná u mnoha typů průmyslových zařízení a představuje pro ně jedinečné výzvy. vyvažování kvůli zesílení nevyváženost síly působením konzoly.

Běžné příklady letmých rotorů

Konstrukce letmých rotorů jsou rozšířené v průmyslových a komerčních aplikacích:

HVAC a průmyslové ventilátory

  • Oběžná kola odstředivého dmychadla vyčnívající z hřídelí motoru
  • Axiální chladicí ventilátory namontované na koncových zvonech motoru
  • Průmyslové ventilátory na stojanu

Čerpadla

  • Oběžná kola jednostupňových odstředivých čerpadel
  • Monobloková čerpadla, u kterých oběžné kolo vyčnívá z ložiska motoru

Obráběcí stroje

  • Brusné kotouče na letmých vřetenech
  • Frézy a držáky nástrojů
  • Sklíčidla soustruhu

Přenos výkonu

  • Kladky a kladky namontované na hřídelích motorů
  • Ozubená kola na prodloužených hřídelích
  • Řetězová kola

Zpracovatelské zařízení

  • Míchadla a oběžná kola míchadel
  • Lopatky turbín na hřídelích turbín

Proč převislý design?

Navzdory problémům s vyvážením nabízejí letmé rotory značné praktické výhody:

1. Přístupnost

Pracovní prvek je snadno přístupný pro kontrolu, údržbu a výměnu bez nutnosti demontáže celého stroje nebo narušení ložisek.

2. Jednoduchost a náklady

Eliminace jednoho ložiskového držáku snižuje mechanickou složitost, počet dílů a výrobní náklady.

3. Prostorová efektivita

Kompaktní konstrukce vyžaduje méně axiálního prostoru než uspořádání mezi ložisky.

4. Snadná montáž

Součásti lze často namontovat přímo na standardní hřídele motorů nebo stávající stroje bez zvláštních spojovacích uspořádání.

5. Požadavky na proces

V některých aplikacích (čerpadla, míchačky, chemické zpracování) je pro přístup k procesní kapalině nebo materiálu nutné mít pracovní prvek pouze na jedné straně.

Unikátní výzvy k vyvažování

Letmo přesunuté rotory představují několik problémů, které je činí náchylnějšími k nevyváženosti než konstrukce s meziložiskovými ložisky:

1. Zesílení momentu

Jakýkoli nevyváženost V letmo uloženém rotoru vzniká nejen odstředivá síla, ale také moment (točivý moment) kolem ložiskového podpěrného prvku. Čím dále je hmota od ložisek, tím větší je tento moment, což zesiluje účinek i malých nevyvážeností. To je popsáno principem páky: Síla × Vzdálenost = Moment.

2. Vysoké zatížení ložisek

Konzolové uspořádání působí na ložiska, zejména na ložisko nejblíže rotoru, vysokým radiálním a momentovým zatížením. Nevyváženost toto zatížení zhoršuje a urychluje opotřebení ložiska.

3. Ohýbání a vychýlení hřídele

Konzolový hřídel je vystaven ohybovým silám a i malé nevyváženosti mohou způsobit značné vychýlení hřídele na převislém konci, zejména při vyšších rychlostech nebo při delších vzdálenostech přesahu.

4. Vliv spojky a drážky pro pero

Mnoho letmých rotorů je na hřídelích motorů upevněno pomocí per, stavěcích šroubů nebo spojek. Tato spojení mohou způsobit nebo změnit stav nevyváženosti a jakákoli vůle dramaticky zhoršuje vibrace.

5. Citlivost na instalaci

Nesprávná montáž (neúplné usazení na hřídeli, naklonění pod úhlem, uvolněné upevňovací prvky) má výraznější vliv na letmo uložené rotory než na konstrukce s meziložisky.

Úvahy o vyvážení letmých rotorů

Jednorovinný obvykle postačuje

Většina letmých rotorů je v axiálním směru relativně krátká a lze je efektivně vyvážit pomocí vyvažování v jedné rovině. Ten/Ta/To korekční rovina se obvykle nachází na samotném rotoru na nejpřístupnějším místě.

Statická vs. dynamická rovnováha

  • Statická rovnováha: Zajišťuje, aby těžiště rotoru leželo na ose otáčení. U kotoučových letmých rotorů je často postačující statické vyvážení.
  • Dynamická rovnováha: U delších letmých rotorů nebo rotorů s významnou axiální tloušťkou může být nutné dynamické vyvážení ve dvou rovinách, aby se eliminovaly párová nerovnováha.

Na vzdálenosti převisu záleží

Čím větší je přesah (vzdálenost od nejbližšího ložiska k těžišti rotoru), tím důležitější je kvalita vyvážení. Obecně platí:

  • Krátký převis (L/D) < 0,3): Méně citlivé, platí standardní tolerance vyvážení
  • Mírný převis (0,3 < L/D < 0,7): Citlivější, zvažte užší tolerance
  • Dlouhý převis (L/D > 0,7): Vysoce citlivý, vyžaduje pečlivé vyvážení a může vyžadovat dynamické vyvážení

Kde L je délka přesahu a D je průměr rotoru.

Nejlepší postupy pro vyvažování letmého rotoru

1. Pokud je to možné, vyvažte finální nainstalovanou konfiguraci

Letmé rotory jsou obzvláště citlivé na způsob jejich montáže. V ideálním případě provádějte vyvažování polí s rotorem instalovaným na hřídeli v jeho konečné provozní konfiguraci.

2. Ověřte bezpečné upevnění

Před vyvážením se ujistěte, že:

  • Všechny montážní prvky (šrouby, matice, klíče) jsou řádně utaženy
  • Rotor je plně usazen na hřídeli bez mezer
  • Všechny drážky pro pera jsou správně osazeny bez nadměrné vůle
  • Rotor je kolmý k hřídeli (není nakloněný ani úhlový)

3. Použijte vhodný korekční poloměr

Místo korekční závaží na co největším poloměru (obvykle blízko vnějšího průměru). Tím se maximalizuje účinek každého gramu korekčního závaží a umožňuje se menší přidávání závaží.

4. Zkontrolujte házení

Měření hřídele doběh před vyvážením. Nadměrné házení (excentricita, viklání, ohnutá hřídel) zabrání dosažení dobrého vyvážení a musí být nejprve opraveno.

5. Zohlednění vlivu momentů při měření vibrací

Při měření vibrace U instalací s letmo přesaženým rotorem proveďte měření na ložiskách na hnacím i nehnacím konci, pokud jsou přístupná. Vibrační vzorec se bude mezi jednotlivými místy výrazně lišit v důsledku momentu vytvářeného letmou hmotou.

6. Používejte přísnější tolerance

Vzhledem k efektům zesílení zvažte specifikaci jednoho třída G těsnější, než by se použilo pro ekvivalentní rotor s meziložiskovým utažením. Například pro kritické aplikace použijte G 2,5 místo G 6,3.

Běžné problémy a jejich řešení

Problém: Po vyvážení se vrací vibrace

Možné příčiny:

  • Uvolněné montážní prvky se během provozu uvolnily
  • Korekční závaží se posunula nebo spadla
  • Nahromadění materiálu nebo eroze změnily stav rovnováhy
  • Tepelný růst způsobený posunem

Řešení: Používejte zajišťovací prostředky pro závity, svařujte nebo trvale připevňujte korekční závaží, zavádějte pravidelný kontrolní plán.

Problém: Nelze dosáhnout přijatelného zůstatku

Možné příčiny:

  • Házení hřídele nebo ohnutá hřídel
  • Opotřebení ložiska nebo nadměrná vůle
  • Strukturální rezonance při provozní rychlosti
  • Špatné upevnění rotoru (natažený, ne zcela usazený)

Řešení: Před vyvážením řešte mechanické problémy, zkontrolujte přímost hřídele, vyměňte opotřebovaná ložiska a ověřte správné upevnění.

Konstrukční aspekty nového zařízení

Při navrhování zařízení s letmo uloženými rotory:

  • Minimalizace přesahu: Udržujte převis co nejkratší
  • Zpevněte hřídel: Použijte hřídele s větším průměrem, aby se zabránilo ohýbání
  • Používejte robustní ložiska: Specifikujte ložiska s odpovídající radiální a momentovou únosností
  • Zajistit vyváženost: Navrhněte korekční roviny nebo přístupná místa pro přidání/odstranění vyvažovacích závaží
  • Zvažte předběžné vyvážení: Pokud je to možné, před instalací vyvažte rotorový prvek.
  • Zadejte příslušné tolerance: Nepřehánějte specifikace, ale uvědomte si, že přesahující konstrukce potřebují dobrou rovnováhu.

Průmyslové standardy a směrnice

Přestože volně visící rotory nemají samostatné normy pro vyvažování, vztahují se na ně obecné normy pro vyvažování se zvláštními poznámkami:

  • ISO 21940-11: Poskytuje pokyny pro výběr třídy G pro letmo přesunuté rotory
  • API 610 (Odstředivá čerpadla): Specifikuje kvalitu vyvážení pro letmo uložená oběžná kola čerpadel
  • Normy ANSI/AGMA: Poskytněte návod pro vyvažování převodů a řemenic

Obecně používejte standardní vyvažovací třídy, ale mějte na paměti, že radiální konfigurace mohou mít prospěch z jednoho třídy těsnějšího profilu, aby se kompenzovaly zesilovací účinky.

← Zpět na hlavní index

Kategorie:
WhatsApp