Pochopení pevného rotoru

1. Definice: Co je to tuhý rotor?

A Pevný rotor je rotor, který se významně neohýbá, nehýbe ani nemění svůj tvar vlivem vlastních sil nevyváženost síly při jeho provozních otáčkách. Pro účely vyvážení se rotor považuje za tuhý, pokud pracuje při otáčkách menších než 70-75% jeho první kritická rychlost.

Klíčovým principem tuhého vyvažování rotoru je, že rozložení nevyváženosti po délce rotoru se nemění se změnou otáček rotoru. To znamená, že stav vyvážení dosažený při nízkých otáčkách na vyvažovacím stroji bude stále platný a účinný, i když je rotor provozován při mnohem vyšších provozních otáčkách.

Velká většina běžných průmyslových rotorů, jako jsou kotvy elektromotorů, ventilátory, čerpadla a řemenice, se považuje za tuhé rotory.

2. Pevné vs. Flexibilní rotor

Rozdíl mezi tuhými a pružnými rotory je jedním z nejdůležitějších konceptů při vyvažování rotorů:

Pevný rotor

• Provozní rychlost: Hluboko pod svou první kritickou rychlostí (obvykle < 75%).
• Chování: Neohýbá se ani nedeformuje v důsledku odstředivých sil. Jeho nevyváženost je nezávislá na rychlosti.
• Postup vyvažování: Lze vyvažovat při jedné pohodlné nízké rychlosti. Standardní dvourovinné vyvážení postačuje k nápravě jakýchkoli dynamická nevyváženostMezinárodní standard pro vyvažování tuhých rotorů je ISO 21940-11.

Flexibilní rotor

• Provozní rychlost: Blíží se k jedné nebo více kritickým rychlostem, prolétá jimi nebo se pohybuje výrazně nad nimi.
• Chování: Při průchodu kritickými otáčkami se ohýbá a deformuje. Síly nevyváženosti způsobují změnu tvaru rotoru (vychýlení) a může se zdát, že se posouvá umístění „těžkého místa“.
• Postup vyvažování: Mnohem složitější. Vyžaduje vyvážení ve více rovinách (často více než dvou rovin) a musí být provedeno při provozních otáčkách nebo v jejich blízkosti, aby se zohlednilo ohýbání rotoru. Jsou vyžadovány specializované techniky.

3. Důležitost „rigidního“ předpokladu

Předpoklad tuhého chování rotoru umožňuje praktické, ekonomické a bezpečné vyvažování na průmyslových vyvažovacích strojích. Tyto stroje obvykle otáčejí rotory relativně nízkými otáčkami (několik stovek otáček za minutu) z důvodu bezpečnosti a mechanické jednoduchosti.

Pokud je rotor skutečně tuhý, nevyváženost Naměřená při 400 ot./min na vyvažovacím stroji bude mít stejnou nevyváženost, která způsobuje vibrace při 3600 ot./min v praxi. Korekcí při nízkých otáčkách se problém vyřeší pro vysoké otáčky. Pokud by byl rotor skutečně pružný, vyvážení při nízkých otáčkách by bylo neúčinné, protože by se rotor při vyšších provozních otáčkách ohýbal a vykazoval by zcela jiný stav nevyváženosti.

4. Kdy je rotor považován za tuhý?

Rozhodnutí o tom, zda rotor považovat za tuhý, je založeno na jeho geometrii a provozní rychlosti:

• Krátké, podsadité rotory: Rotory, které mají v poměru k délce velký průměr (jako brusný kotouč nebo kotoučová brzda), jsou téměř vždy tuhé.
• Dlouhé, štíhlé rotory: Dlouhé a tenké rotory (jako hnací hřídel nebo rotor vícestupňového kompresoru) jsou pravděpodobnější pružné, zejména pokud pracují při vysokých rychlostech.

Konečným testem je poměr provozních otáček k prvním kritickým otáčkám. Pokud je tento poměr nízký, je vhodné a úspěšné použít vyvažování tuhého rotoru.

← Zpět na hlavní index