روتور انعطافپذیر چیست؟

یک روتور انعطافپذیر بالاتر از یک یا چند سرعت بحرانی خود کار میکند، بنابراین در حین چرخش تغییر شکل میدهد. توزیع عدم تعادل با سرعت تغییر میکند زیرا شکلهای مختلف حالت تحریک میشوند. مثالها شامل شفتهای توربین، ژنراتورهای بزرگ و روتورهای کمپرسور با سرعت بالا هستند.

استاندارد ایزو ۲۱۹۴۰-۱۴ چیست؟

استاندارد ISO 21940-14 رویههایی برای ارزیابی کیفیت تعادل روتورهای انعطافپذیر ارائه میدهد. این استاندارد به پیچیدگیهای اضافی عدم تعادل مودال میپردازد و معیارهای تلرانس را برای هر شکل مود قابل توجه مشخص میکند.

بالانس روتور انعطافپذیر چه تفاوتی با بالانس روتور صلب دارد؟

روتورهای صلب فقط به بالانس دو صفحهای (سرعت پایین) نیاز دارند. روتورهای انعطافپذیر برای N حالت به N+2 صفحه با اصلاح وابسته به سرعت نیاز دارند. هر حالت، تلرانس عدم بالانسی مخصوص به خود را دارد که بر اساس جرم مودال و سرعت بحرانی آن حالت تعیین میشود.

عدم تعادل مودال چیست؟

عدم تعادل مودال، مؤلفهای از عدم تعادل است که یک حالت خمشی خاص از روتور را تحریک میکند. هر حالت مانند یک سیستم SDOF مستقل با جرم مؤثر خود عمل میکند. تعادل کلی مستلزم پرداختن به هر حالت مهم است.

به چند صفحه اصلاح نیاز دارم؟

برای N مد انعطافپذیر، به N+2 صفحه اصلاحی نیاز دارید. برای مثال: ۱ مد → ۳ صفحه، ۲ مد → ۴ صفحه، ۳ مد → ۵ صفحه. مکان صفحات باید به گونهای انتخاب شود که به طور مؤثر بر هر شکل مد تأثیر بگذارد.

ابزار مهندسی رایگان — #029

تلرانس بالانس روتور انعطاف‌پذیر

تلرانس عدم تعادل در هر حالت را برای روتورهای انعطاف‌پذیر طبق استاندارد ISO 21940-14 محاسبه کنید. جرم روتور، حداکثر سرعت، درجه تعادل و تعداد حالت‌های انعطاف‌پذیر را وارد کنید.

ایزو ۲۱۹۴۰-۱۴متعادل‌سازی مودالتلرانس در هر حالت

تودهٔ روتور (کیلوگرم)

حداکثر سرعت عملیاتی (دور در دقیقه)

تراز درجه G

تعداد حالت‌های انعطاف‌پذیر

پیش‌تنظیم‌های سریع

Results

عدم تعادل مجاز کل (ISO 21940-11)

—

تلرانس در هر حالت

—

نامتعادلی ویژه (اکسانتریسیتی)

—

صفحات اصلاحی مورد نیاز

—

سرعت زاویه‌ای ω

—

عدم تعادل مجاز کل

همانند استاندارد ISO 21940-11 (خط پایه روتور صلب):

توزیع تلرانس در هر حالت

برای روتورهای انعطاف‌پذیر، تلرانس کل بین حالت بدنه صلب (سرعت پایین) و هر حالت انعطاف‌پذیر توزیع می‌شود. یک رویکرد مهندسی رایج:

که در آن N تعداد مدهای انعطاف‌پذیر + ۱ (مد جسم صلب) است. هر مد سهم مساوی از کل بودجه عدم تعادل را دریافت می‌کند.

صفحات اصلاحی

برای ن_{خم شدن} در حالت‌های انعطاف‌پذیر، حداقل تعداد صفحات اصلاح برابر است با:

مثال - روتور توربین گازی

با توجه به: m = 500 کیلوگرم، n = 8000 دور در دقیقه، G2.5، 2 حالت انعطاف‌پذیر

ω = 2π × 8000/60 = 837.76 راد بر ثانیه

ای_{به ازای هر} = ۲.۵ × ۱۰۰۰ / ۸۳۷.۷۶ = ۲.۹۸۴ میکرومتر

یو_مجموع = ۲.۹۸۴ × ۵۰۰ = ۱۴۹۲ گرم بر میلی‌متر

هر حالت = ۱۴۹۲ / ۳ = ۴۹۷ گرم بر میلی‌متر (۳ حالت: ۱ حالت صلب + ۲ حالت انعطاف‌پذیر)

تعداد هواپیما مورد نیاز: ۲ + ۲ = ۴ صفحه اصلاح

⚠️ توجه: مدل توزیع برابر یک رویکرد ساده شده است. در عمل، مشارکت جرم مودال ممکن است متفاوت باشد و تلرانس‌های واقعی باید با تحلیل دینامیک روتور تأیید شوند.

تلرانس بالانس روتور انعطاف‌پذیر — ISO 21940-14 | ابزار آنلاین رایگان

منتشر شده توسط Nikolai Shelkovenko روی فوریه ۱۵, ۲۰۲۶ فوریه ۱۵, ۲۰۲۶

Results

عدم تعادل مجاز کل

توزیع تلرانس در هر حالت

صفحات اصلاحی