Mis on laagrite ulatus rootori dünaamikas? • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide puuride, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks. Mis on laagrite ulatus rootori dünaamikas? • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide puuride, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks.

Mis on laagri ulatus rootori dünaamikas?

Avaldanud admin saidil

Rootori dünaamika laagriulatuse mõistmine

Definitsioon: Mis on kandevõime ulatus?

Laagriulatus (nimetatakse ka laagrite vahekauguseks või tugiulatuseks) on kahe peamise tugilaagri vaheline kaugus keskpunktide vahel. rootor. See geomeetriline parameeter on üks olulisemaid tegureid rootori dünaamika sest see mõjutab otseselt võlli paindejäikust, mis omakorda määrab kriitilised kiirused, maksimaalsed läbipainded, laagrikoormused ja rootori üldine dünaamiline käitumine.

Antud võlli läbimõõdu ja materjali korral vähendab laagri ulatuse suurendamine jäikust (võll muutub painduvamaks) ja alandab kriitilisi kiirusi, samas kui ulatuse vähendamine suurendab jäikust ja tõstab kriitilisi kiirusi. See seos muudab laagri ulatuse pöörlevate masinate puhul peamiseks projekteerimisparameetriks.

Mõju rootori jäikusele

Talamehaanika seos

Laagritega võll toimib talana ja selle jäikus järgib tala põhivõrrandit:

  • Läbipaine ∝ L³ / (E × I)
  • Kus L = kandevõime (pikkus)
  • E = materjali elastsusmoodul
  • I = võlli inertsimoment (võrdeline läbimõõduga⁴)
  • Kriitiline ülevaade: Läbipaine (ja seega paindlikkus) suureneb ulatuse kuubiga

Praktilised tagajärjed

  • Kandeulatuse kahekordistamine suurendab läbipainde 8× (2³ = 8) võrra.
  • Sildeala vähendamine 25% võrra vähendab läbipainde ligikaudu 58% võrra
  • Väikesed muutused laagri asukohas võivad oluliselt mõjutada jäikust
  • Pikkade rootorite puhul on ulatus mõjukam kui võlli läbimõõt

Mõju kriitilistele kiirustele

Põhiline suhe

Lihtsa rootori (ühtlane võll, kontsentreeritud mass keskel) puhul on esimene loomulik sagedus on ligikaudu:

  • f∝√(k/m) kus k = võlli jäikus, m = rootori mass
  • Kuna jäikus ∝ 1/L³, siis f ∝ 1/L^(3/2)
  • Praktiline reegel: Esimene kriitiline kiirus on pöördvõrdeline laagriulatusega 1,5 astmeni

Disainimõjud

  • Lühem ulatus: Kõrgemad kriitilised kiirused, jäigem rootor, parem kiireks tööks
  • Pikem ulatus: Madalamad kriitilised kiirused, paindlikum rootor, võib töötada paindliku rootorina
  • Optimeerimine: Tasakaal ligipääsetavuse (pikem sildeala parem) ja jäikuse (lühem sildeala parem) vahel

Näidisarvutus

Vaatleme mootori rootorit, mille esimene kriitiline kiirus on 3000 p/min ja laagrite ulatus 500 mm:

  • Kui kandevõime ulatust suurendatakse 600 mm-ni (suurendus 20%-l):
  • Kriitiline kiirus langeb 3000 / (600/500)^1,5 ≈ 2600 p/min-ni
  • See kriitilise kiiruse vähendamine 13% abil võib viia selle töökiirusele lähemale.

Kujunduskaalutlused

Laagriulatus valimine

Laagrite paigutamisel peavad insenerid arvestama mitme teguriga:

Mehaanilised piirangud

  • Masina raami ja korpuse mõõtmed
  • Rootori komponentide asukohad (tiivikud, sidurid jne)
  • Juurdepääs hoolduseks ja kokkupanekuks
  • Haakeseadise ja ajami nõuded

Rootori dünaamilised nõuded

  • Kriitilise kiiruse eraldamine: Paigutage laagrid kriitiliste kiiruste saavutamiseks töökiirusest ±20-30%
  • Jäik vs. painduv: Lühem ulatus hoiab rootori jäigana; pikem ulatus võib vajada töötamist painduva rootorina
  • Läbipainde piirid: Veenduge, et maksimaalne läbipaine ei põhjustaks hõõrdumist ega tihendi kahjustusi
  • Laagrikoormused: Pikemad ulatused vähendavad laagrikoormust antud rootori kaalu korral

Tootmine ja montaaž

  • Pikemad vahekaugused pakuvad paremat juurdepääsu tasakaalustamiseks ja kokkupanekuks
  • Laagri joondamine on nähtava ulatuse tõttu lihtsam
  • Lühemad avaused on kompaktsemad, vajavad vähem raamimaterjali

Mõju laagrikoormustele

Koormuse jaotus

Laagri ulatus mõjutab rootori kaalu ja jõudude jaotumist laagritele:

  • Pikem ulatus: Väiksemad laagrikoormused sama rootori kaalu juures (pikem hoob)
  • Lühem ulatus: Suuremad kandevõimed, kuid ühtlasem jaotus
  • Ülerippuvad koormused: Mõju üleulatuvad komponendid võimendatud pikema ulatusega

Dünaamilised koormused tasakaalustamatusest

  • Dünaamilised laagrikoormused alates tasakaalutus sõltuvad läbipaindest
  • Pikem ulatus võimaldab suuremat läbipaindet ja võib vähendada laagrikoormust
  • Aga suurendab ka vibratsiooni amplituudi
  • Laagri eluea ja vibratsioonitaseme vaheline kompromiss

Seos võlli läbimõõduga

Laagri ulatust tuleb arvestada koos võlli läbimõõduga:

Läbimõõdu ja span-diameetri suhe (L/D)

  • L/D < 5: Väga jäik, jäik rootori käitumine on tüüpiline
  • 5 < V/L < 20: Mõõdukas paindlikkus, enamik tööstusmasinaid
  • L/D > 20: Väga painduva ja painduva rootori kaalutlused on olulised

Optimeerimisstrateegia

  • Fikseeritud ulatus: Kriitiliste kiiruste suurendamiseks suurendage läbimõõtu
  • Fikseeritud läbimõõt: Kriitiliste kiiruste suurendamiseks vähendage ulatust
  • Kombineeritud optimeerimine: Reguleerige mõlemat, et see vastaks kriitilise kiiruse ja läbipainde nõuetele
  • Praktiline piirang: Ruumipiirangud määravad sageli ühe parameetri

Mitme laagri konfiguratsioonid

Standardne kahe laagriga tugi

  • Kõige levinum konfiguratsioon
  • Üks laagriulatus määratleb süsteemi
  • Lihtne analüüs ja disain

Mitme laagriga süsteemid

Rohkem kui kahe laagriga rootoritel on mitu ulatust:

  • Kolm laagrit: Kaks ulatust (nt kesklaagriga mootor)
  • Neli või rohkem: Mitu ulatust, vajalik on keerukas analüüs
  • Efektiivne ulatus: Vibratsioonianalüüsi jaoks võib olla vaja määrata iga režiimi efektiivne ulatus.
  • Seotud dünaamika: Läbipääsud interakteeruvad, mõjutades üldist süsteemi käitumist

Mõõtmine ja kontrollimine

Teostusjärgne kontroll

  • Mõõtke tegelikku laagriulatust paigaldamise ajal
  • Kontrollige vastavust projekti spetsifikatsioonidele (tavaliselt ±5 mm tolerants)
  • Rootori dünaamiliste arvutuste jaoks teostusmõõtmete dokumenteerimine
  • Kontrollige laagrite keskjoonte joondust

Paigaldusvariatsioonide mõju

  • Laagriasendi vead mõjutavad ennustatud kriitilisi kiirusi
  • Joondamatu joondumine tekitab lisakoormusi
  • Vundamendi vajumine võib aja jooksul efektiivset ulatust muuta
  • Termiline kasv võib muuta efektiivset ulatust töötemperatuuril

Modifitseerimine ja moderniseerimine

Millal muuta kandevõime ulatust

Laagri ümberpaigutamist kaalutakse järgmistel juhtudel:

  • Liiga lähedal kriitilisele kiirusele (kriitilise kiiruse muutmiseks liigutage kurssi)
  • Liigne võlli läbipaine, mis põhjustab hõõrdumist või tihendiprobleeme
  • Laagrikoormused on liiga suured või ebaühtlaselt jaotunud
  • Jäigast rootorist painduva rootori töörežiimile üleminek (või vastupidi)

Span Modifitseerimise väljakutsed

  • Struktuurilised muutused: Võib vajada raami või korpuse muudatusi
  • Joondamise mõju: Muutunud laagrite asendid mõjutavad joondamist käitatava seadmega
  • Maksumus: Olulised muutmiskulud peavad olema põhjendatud hüvedega
  • Nõutav valideerimine: Paranduste kinnitamiseks on vaja testida

Laagri ulatus on oluline geomeetriline parameeter, mis mõjutab oluliselt rootori dünaamilist käitumist. Soovitud kriitilise kiiruse eraldumise, vastuvõetava vibratsioonitaseme ja pöörlevate masinate usaldusväärse pikaajalise töö saavutamiseks on oluline õige valik projekteerimisel ja täpne kontrollimine paigaldamise ajal.

← Tagasi põhiindeksi juurde

Kategooriad:
WhatsApp