Tasuta inseneri tööriist
Turbiinilaba loomulik sagedus ja Campbelli kontroll
Arvutage turbiinilaba esimese vanke vormi omasagedus (konsooltala mudel) ja kontrollige lihtsustatud Campbelli diagrammi abil harmooniliste ristumisi tookiiruse vahemikus.
Tulemused
Konsooltala omasagedus
Turbiinilaba saab modelleerida konsooltalana, mis on fikseeritud tüvest. Omavõnkesagedused on:
- λn — omaväärtus: λ₁ = 1,8751, λ₂ = 4,6941, λ₃ = 7,8548
- E — Youngi moodul (Pa)
- I - pindala inertsimoment (m4) = b·h3/12 ristkulikukujulise ristloike korral
- ρ — materjali tihedus (kg/m³)
- A — ristlõikepindala (m²) = b·h
- L — tera pikkus (m)
Campbelli diagramm
Campbelli diagramm kujutab laba omavõnkesagedust (horisontaaljooned) mootori ergastusjoonte (diagonaaljooned: f = n × RPM/60) suhtes. Töökiiruse vahemikus olevad lõikepunktid näitavad potentsiaalset resonantsi.
Töökiirusel on loomulike sageduste ja ergastussageduste vahel üldiselt nõutav minimaalne 10% eraldusvaru.
Vankevormi suhtarvud
| Režiim | λn | fn / f₁ suhe | Iseloom |
|---|---|---|---|
| 1. | 1.8751 | 1.000 | Esimene paindevankevorm |
| 2. | 4.6941 | 6.267 | Teine paindevankevorm |
| 3. | 7.8548 | 17.55 | Kolmas paindevankevorm |
Antud: L = 500 mm, paksus h = 12 mm, laius b = 80 mm, teras (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
⚠️ Märkus: See on lihtsustatud ühtlane konsooltala mudel. Tegelikel turbiinilabadel on koonilised profiilid, keerdumine, vantid, platvormiefektid, tsentrifugaaljäikus ja temperatuurist sõltuvad materjali omadused, mis mõjutavad oluliselt loomulikke sagedusi. Detailse projekteerimise jaoks kasutage lõplike elementide analüüsi (FEA).
Professionaalsed vibratsioonianaluusi ja valitasakaalustamise instrumendid turbomasinatele. Kasutusel enam kui 50 riigis.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko on vibratsioonianalüüsi insener ning Vibromera asutaja ja tegevjuht. Rohkem kui 15 aastat on ta tasakaalustanud pöörlevaid seadmeid kohapeal, mitte katsestendil: multšereid, tööstuslikke ventilaatoreid, purustajaid, tsentrifuuge, võlle ja spindleid. Just sellest tööst kasvasid välja Balanset seadmed — need kavandati tööriistana, mille spetsialist saab masina juurde kaasa võtta ja üksi kohapeal kasutada, mitte laboriseadmena. Vibromera asutati 2017. aastal ja alates 2023. aastast asub see Portos Portugalis. Siin toimub kogu Balanset seeria arendus, koostamine ja tugi. Lipulaevaks on Balanset-1A, kaasaskantav analüsaator ühe- ja kahetasapinnaliseks tasakaalustamiseks ning vibratsioonidiagnostikaks. Nikolai osaleb isiklikult klienditoes, keeruliste tasakaalustusjuhtumite lahendamises ja tarkvara arendamises. Ta töötab klientidega üle kogu maailma, mis tahes keeles.
