Paindliku rootori mõistmine

Definitsioon: Mis on painduv rootor?

A painduv rootor on rootor, mis deformeerub või paindub tsentrifugaaljõudude tõttu, kui see töötab oma pöörlemissagedusel või selle lähedal. kriitilised kiirusedErinevalt a-st jäik rootor, mida saab tasakaalustada madalal kiirusel ja mis jääb tasakaalus kogu töökiiruse vahemikus, muutub painduva rootori tasakaalustamatuse jaotus koos selle kuju muutumisega kiirusega. See tähendab, et painduva rootori tasakaalustamine on oluliselt keerulisem protsess.

Üldreeglina peetakse rootorit painduvaks, kui selle maksimaalne töökiirus on 70% või rohkem selle esimesest paindekriitilise kiirusest.

Miks painduvad rootorid käituvad erinevalt?

Paindliku rootori mõistmise võti peitub kontseptsioonis kriitilised kiirused ja režiimi kujundid.

• Kriitiline kiirus: See on pöörlemiskiirus, mis vastab ühele rootori loomulikest sagedustest. Sellel kiirusel kogeb rootor resonantsi ja iga väike tasakaalustamatus võimendub oluliselt, põhjustades rootori paindumist.
• Režiimi kuju: See on iseloomulik kuju, millesse rootor paindub teatud kriitilise kiiruse läbimisel. Esimesel kriitilisel kiirusel on lihtne poolsiinuslaine kuju, teisel on täissiinuslaine kuju (sõlmega keskel) jne.

Kui painduv rootor pöörleb ülespoole, nihkub „raske koha“ (massikeskme) asukoht selle painde tõttu. Madalal kiirusel esinev tasakaalustamatus võib suurel kiirusel olla hoopis teises efektiivses asukohas. Seetõttu ei ole lihtne kahetasandiline tasakaalustamine madalal kiirusel piisav, et tagada sujuv töö töökiirusel või kriitilistel kiirustel läbimisel.

Paindlike rootorite tasakaalustamine

Painduvate rootorite tasakaalustamine on spetsiifiline ülesanne, mis nõuab täiustatud tehnikaid ja seadmeid, nagu on kirjeldatud standardites, näiteks ISO 21940-12Eesmärk ei ole mitte ainult rootori tasakaalustamine ühe kiiruse jaoks, vaid tagada selle sujuv töötamine kogu töövahemikus, sealhulgas kriitiliste kiiruste läbimisel.

Levinud tehnikate hulka kuuluvad:

• Modaalne tasakaalustamine: See on võimas tehnika, kus iga painutusrežiimi käsitletakse eraldi tasakaalustamatuse probleemina. Parandusraskused paigutatakse strateegiliselt rootori mitmele tasapinnale, et spetsiaalselt tasakaalustada iga moodi kuju tekitatud jõude. Näiteks esimese moodi korrigeerimiseks paigutatakse raskused rootori keskele, kus painutus on suurim. Teise moodi korrigeerimiseks paigutatakse raskused kesksõlme mõlemale küljele.
• Mõjuteguri meetod (mitmekiiruseline, mitmetasandiline): See hõlmab rootori käitamist mitmel erineval kiirusel (sealhulgas kriitiliste kiiruste lähedal) ja katsekaalude kasutamist mitmes korrektsioonitasandis. Andmeid kasutatakse keeruka mõjutegurite maatriksi loomiseks, mis kirjeldab rootori reaktsiooni. Seejärel lahendab arvuti selle maatriksi, et määrata optimaalne korrektsioonikaalude komplekt mitme tasandi jaoks samaaegselt.

See protsess nõuab tavaliselt kiiret tasakaalustusmasinat, mis suudab rootorit kriitilistel kiirustel ohutult juhtida, ja keerukat tarkvara vajalike arvutuste tegemiseks.

Paindlike rootorite näited

Paindlikud rootorid on tavalised suure jõudlusega masinates, sealhulgas:

• Suured auru- ja gaasiturbiingeneraatorid
• Kiired turbokompressorid
• Pikad, peenikesed võllid ja rullid paberimasinates
• Kiired tööpinkide spindlid

← Tagasi põhiindeksi juurde