Hvad er en fleksibel rotor?

En fleksibel rotor opererer over en eller flere af sine kritiske hastigheder, så den deformeres under rotation. Ubalancefordelingen ændrer sig med hastigheden, når forskellige modusformer exciteres. Eksempler omfatter turbineaksler, store generatorer og højhastighedskompressorrotorer.

Hvad er ISO 21940-14?

ISO 21940-14 beskriver procedurer til evaluering af balancekvaliteten af fleksible rotorer. Den omhandler den yderligere kompleksitet af modal ubalance og specificerer tolerancekriterier for hver signifikant modusform.

Hvordan adskiller fleksibel rotorbalancering sig fra stiv rotorbalancering?

Stive rotorer behøver kun 2-plans balancering (lav hastighed). Fleksible rotorer kræver N+2 planer til N tilstande med hastighedsafhængig korrektion. Hver tilstand har sin egen ubalancetolerance baseret på den modale masse og tilstandens kritiske hastighed.

Hvad er modal ubalance?

Modal ubalance er den komponent af ubalance, der udløser en specifik bøjningstilstand for rotoren. Hver tilstand fungerer som et uafhængigt SDOF-system med sin egen effektive masse. Total balance kræver, at hver signifikant tilstand tages op.

Hvor mange korrektionsplaner har jeg brug for?

For N fleksible tilstande skal du bruge N+2 korrektionsplaner. For eksempel: 1 tilstand → 3 planer, 2 tilstande → 4 planer, 3 tilstande → 5 planer. Planplaceringer bør vælges for effektivt at påvirke hver tilstandsform.

Gratis ingeniørværktøj — #029

Fleksibel rotorbalanceringstolerance

Beregn ubalancetolerancen pr. tilstand for fleksible rotorer i henhold til ISO 21940-14. Indtast rotormasse, maksimal hastighed, balancegrad og antal fleksible tilstande.

ISO 21940-14Modal balanceringTolerance pr. tilstand

Resultater

Total tilladt ubalance (ISO 21940-11)

—

Tolerance pr. tilstand

—

Specifik ubalance (excentricitet)

—

Nødvendige korrektionsplaner

—

Vinkelhastighed ω

—

Total tilladt ubalance

Samme som ISO 21940-11 (stiv rotorbasislinje):

Tolerancefordeling pr. tilstand

For fleksible rotorer er den samlede tolerance fordelt mellem den stive kropstilstand (lav hastighed) og hver fleksibel tilstand. En almindelig teknisk tilgang:

Hvor N er antallet af fleksible tilstande + 1 (stiv kropstilstand). Hver tilstand modtager en lige stor andel af det samlede ubalancebudget.

Korrektionsfly

For N_fleks fleksible tilstande, det mindste antal korrektionsplaner er:

Eksempel — Gasturbinerotor

Givet: m = 500 kg, n = 8000 o/min, G2.5, 2 fleksible tilstande

ω = 2π × 8000/60 = 837,76 rad/s

e_om = 2,5 × 1000 / 837,76 = 2,984 μm

U_total = 2,984 × 500 = 1492 g·mm

Pr. tilstand = 1492 / 3 = 497 g·mm (3 tilstande: 1 stiv + 2 fleksibel)

Nødvendige fly: 2 + 2 = 4 korrektionsplaner

⚠️ Bemærk: Ligefordelingsmodellen er en forenklet tilgang. I praksis kan den modale massedeltagelse variere, og de faktiske tolerancer bør verificeres ved hjælp af rotordynamikanalyse.

Fleksibel rotorbalanceringstolerance — ISO 21940-14 | Gratis onlineværktøj

Udgivet af Nikolai Shelkovenko på 15. februar 2026 15. februar 2026

Resultater

Total tilladt ubalance

Tolerancefordeling pr. tilstand

Korrektionsfly