Mis on rootori-laagri süsteem? Integreeritud dünaamika • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks. Mis on rootori-laagri süsteem? Integreeritud dünaamika • Kaasaskantav tasakaalustaja, vibratsioonianalüsaator "Balanset" purusti, ventilaatorite, multšijate, kombainide kruvide, võllide, tsentrifuugide, turbiinide ja paljude teiste rootorite dünaamiliseks tasakaalustamiseks.

Mis on rootori-laagri süsteem? Integreeritud dünaamika

Avaldanud admin saidil

Rootori-laagrisüsteemi mõistmine

Definitsioon: Mis on rootori-laagri süsteem?

A rootori laagrisüsteem on täielik integreeritud mehaaniline sõlm, mis koosneb pöörlevast rootor (võll koos kinnitatud komponentidega), tugilaagrid, mis piiravad selle liikumist ja kannavad koormusi, ning statsionaarne tugikonstruktsioon (laagrikorpused, alused, raam ja vundament), mis ühendab laagreid maapinnaga. Seda süsteemi analüüsitakse integreeritud tervikuna rootori dünaamika sest iga komponendi dünaamiline käitumine mõjutab kõiki teisi.

Rootori eraldi analüüsimise asemel käsitleb rootori dünaamiline analüüs rootori-laagrisüsteemi ühendatud mehaanilise süsteemina, kus rootori omadused (mass, jäikus, summutus), laagri omadused (jäikus, summutus, lõtkud) ja tugistruktuuri omadused (paindlikkus, summutus) kõik omavahel suheldes määravad kriitilised kiirused, vibratsioon reageerimisvõime ja stabiilsus.

Rootori-laagrisüsteemi komponendid

1. Rootori komplekt

Pöörlevad komponendid, sealhulgas:

  • Võll: Peamine pöörlev element, mis tagab jäikuse
  • Kettad ja rattad: Massi ja inertsi lisavad tiivikud, turbiinirattad, sidurid, rihmarattad
  • Jaotatud mass: Trumlitüüpi rootorid või võlli mass ise
  • Sidurid: Rootori ühendamine ajami või käitatava seadmega

Rootori omadused:

  • Massijaotus piki telge
  • Võlli paindejäikus (läbimõõdu, pikkuse, materjali funktsioon)
  • Polaarsed ja diametraalsed inertsimomendid (mis mõjutavad güroskoopilisi efekte)
  • Sisemine summutus (tavaliselt väike)

2. Laagrid

Liidese elemendid, mis toetavad rootorit ja võimaldavad pöörlemist:

Laagritüübid

  • Veeremelementide laagrid: Kuullaagrid, rull-laagrid
  • Vedelikukile laagrid: Liuglaagrid, kaldlaagrid, tõukelaagrid
  • Magnetlaagrid: Aktiivne elektromagnetiline vedrustus

Laagri omadused

  • Jäikus: Vastupidavus läbipaindele koormuse all (N/m või lbf/in)
  • Summutus: Energia hajumine laagris (N·s/m)
  • Mass: Liikuvad laagrikomponendid (tavaliselt väikesed)
  • Kliirensid: Jäikust ja mittelineaarsust mõjutav radiaalne ja aksiaalne lõtk
  • Kiiruse sõltuvus: Vedelikukile laagri omadused muutuvad kiirusega märkimisväärselt

3. Tugistruktuur

Statsionaarsed vundamendi elemendid:

  • Laagrikorpused: Laagreid ümbritsev vahetu struktuur
  • Pjedestaalid: Vertikaalsed toed tõstelaagreid
  • Alusplaat/raam: Horisontaalne konstruktsioon, mis ühendab postamente
  • Sihtasutus: Betoon- või teraskonstruktsioon, mis kannab koormusi maapinnale
  • Isolatsioonielemendid: Vedrud, padjad või kinnitused, kui kasutatakse vibratsiooniisolatsiooni

Tugistruktuur aitab kaasa:

  • Lisajäikus (võib olla rootori jäikusega võrreldav või sellest väiksem)
  • Summutus materjali omaduste ja vuukide kaudu
  • Mass, mis mõjutab kogu süsteemi loomulikke sagedusi

Miks on süsteemitaseme analüüs oluline

Seotud käitumine

Iga komponent mõjutab teisi:

  • Rootori läbipaine tekitab laagritele jõude
  • Laagri läbipaine muudab rootori tugitingimusi
  • Tugistruktuuri paindlikkus võimaldab laagri liikumist, mõjutades laagri näivat jäikust
  • Vundamendi vibratsioon toidab laagrite kaudu rootorit tagasi

Süsteemi loomulikud sagedused

Omavõnkesagedused on kogu süsteemi omadused, mitte üksikute komponentide omadused:

  • Pehmed laagrid + jäik rootor = madalamad kriitilised kiirused
  • Jäigad laagrid + painduv rootor = suuremad kriitilised kiirused
  • Paindlik alus võib kriitilisi kiirusi vähendada isegi jäikade laagrite korral
  • Süsteemi omavõnkesagedus ≠ rootori omavõnkesagedus üksi

Analüüsimeetodid

Lihtsustatud mudelid

Esialgse analüüsi jaoks:

  • Lihtne toestatud tala: Rootor jäikade tugedega talana (ei arvesta laagri ja vundamendi paindlikkusega)
  • Jeffcott Rootor: Kontsentreeritud mass painduvale võllile vedrutugedega (sisaldab laagri jäikust)
  • Ülekandemaatriksi meetod: Klassikaline lähenemine mitmekettalistele rootorite

Täiustatud mudelid

Tegelike masinate täpseks analüüsiks:

  • Lõplike elementide analüüs (FEA): Rootori detailne mudel koos laagrite vedruelementidega
  • Laagrimudelid: Mittelineaarne laagri jäikus ja sumbuvus sõltuvalt kiirusest, koormusest ja temperatuurist
  • Vundamendi paindlikkus: Tugistruktuuri FEA ehk modaalne mudel
  • Seotud analüüs: Täissüsteem, mis sisaldab kõiki interaktiivseid efekte

Süsteemi põhiparameetrid

Jäikuse panused

Süsteemi kogujäikus on seeriaviisiline kombinatsioon:

  • 1/kkokku = 1/krootor + 1/klaager + 1/kvundament
  • Pehmeim element domineerib üldise jäikuse osas
  • Tavaline juhtum: vundamendi paindlikkus vähendab süsteemi jäikust alla rootori jäikuse

Summutamise panused

  • Laagri summutus: Tavaliselt domineeriv allikas (eriti vedelikukile laagrid)
  • Vundamendi summutamine: Tugede konstruktsiooniline ja materjalisummutus
  • Rootori sisemine summutus: Tavaliselt väga väike, tavaliselt tähelepanuta jäetud
  • Kogu summutus: Paralleelsete summutuselementide summa

Praktilised tagajärjed

Masinate disaini jaoks

  • Rootorit ei saa laagritest ja vundamendist eraldi konstrueerida
  • Laagri valik mõjutab saavutatavaid kriitilisi kiirusi
  • Vundamendi jäikus peab rootori toetamiseks olema piisav
  • Süsteemi optimeerimine nõuab kõigi elementide samaaegset arvestamist

Tasakaalustamiseks

  • Mõju koefitsiendid esindavad täielikku süsteemi vastust
  • Välja tasakaalustamine arvestab automaatselt paigaldatud süsteemi omadustega
  • Erineva laagri/toe töökojas tasakaalustamine ei pruugi paigaldatud olekusse ideaalselt üle kanduda
  • Süsteemi muutused (laagrite kulumine, vundamendi vajumine) muudavad tasakaalu reaktsiooni

Veaotsinguks

  • Vibratsiooniprobleemid võivad pärineda rootorist, laagritest või vundamendist
  • Probleemide diagnoosimisel tuleb arvestada kogu süsteemiga
  • Ühe komponendi muutused mõjutavad üldist käitumist
  • Näide: Vundamendi halvenemine võib kriitilisi kiirusi vähendada

Levinud süsteemikonfiguratsioonid

Lihtne laagritevaheline konfiguratsioon

  • Rootor, mida toetavad kaks laagrit otstes
  • Kõige levinum tööstuskonfiguratsioon
  • Lihtsaim analüüsisüsteem
  • Standardne kahe tasapinna tasakaalustamine lähenemine

Üleulatuva rootori konfiguratsioon

  • Rootor ulatub välja kandevõimest kaugemale
  • Suuremad laagrikoormused momentõlalt
  • Tundlikum tasakaalutuse suhtes
  • Levinud ventilaatorites, pumpades ja mõnedes mootorites

Mitme laagriga süsteemid

  • Kolm või enam laagrit, mis toetavad ühte rootorit
  • Keerulisem koormuse jaotus
  • Laagrite vaheline joondus on kriitilise tähtsusega
  • Levinud suurtes turbiinides, generaatorites, paberimasinate rullides

Ühendatud mitme rootoriga süsteemid

  • Mitmed siduritega ühendatud rootorid (mootor-pumba komplektid, turbiin-generaatori komplektid)
  • Igal rootoril on oma laagrid, kuid süsteemid on dünaamiliselt ühendatud
  • Kõige keerulisem konfiguratsioon analüüsiks
  • Joondumatuse sidestamisel tekivad interaktsioonijõud

Pöörlevate masinate mõistmine integreeritud rootori-laagrisüsteemidena, mitte eraldi komponentidena, on efektiivse projekteerimise, analüüsi ja tõrkeotsingu seisukohalt ülioluline. Süsteemitasandi perspektiiv selgitab paljusid vibratsiooninähtusi ja suunab õigeid parandusmeetmeid usaldusväärse ja tõhusa töö tagamiseks.

← Tagasi põhiindeksi juurde

Kategooriad:
WhatsApp