Razumijevanje krutog rotora

1. Definicija: Što je kruti rotor?

A Kruti rotor je rotor koji se značajno ne savija, ne uvija ili ne mijenja svoj oblik pod utjecajem vlastitog neravnoteža sile pri svojoj radnoj brzini. Za potrebe uravnoteženja, rotor se smatra krutim ako radi brzinom manjom od 70-75% svog prvog kritična brzina.

Ključni princip balansiranja krutog rotora je da se raspodjela neravnoteže duž duljine rotora ne mijenja kada se promijeni brzina rotora. To znači da će stanje ravnoteže postignuto pri maloj brzini na stroju za balansiranje i dalje biti valjano i učinkovito kada rotor radi pri svojoj mnogo većoj radnoj brzini.

Velika većina uobičajenih industrijskih rotora, kao što su armature elektromotora, ventilatori, pumpe i remenice, tretiraju se kao krutni rotori.

2. Kruti vs. Fleksibilni rotor

Razlika između krutih i fleksibilnih rotora jedan je od najvažnijih koncepata u balansiranju rotora:

Kruti rotor

• Radna brzina: Znatno ispod svoje prve kritične brzine (obično < 75%).
• Ponašanje: Ne savija se niti uvija zbog centrifugalnih sila. Njegove karakteristike neuravnoteženosti neovisne su o brzini.
• Postupak uravnoteženja: Može se balansirati pri jednoj, praktičnoj maloj brzini. Standardna dvoravninska ravnoteža dovoljna je za ispravljanje bilo kakvog dinamička neravnotežaMeđunarodni standard za balansiranje krutih rotora je ISO 21940-11.

Fleksibilni rotor

• Radna brzina: Približava se, prolazi kroz ili radi znatno iznad jedne ili više svojih kritičnih brzina.
• Ponašanje: Savija se i deformira dok prolazi kroz kritične brzine. Sile neuravnoteženosti uzrokuju promjenu oblika rotora (otklon), a položaj "teške točke" može se činiti pomaknutim.
• Postupak uravnoteženja: Mnogo složenije. Zahtijeva balansiranje u više ravnina (često više od dvije ravnine) i mora se izvesti pri radnoj brzini ili blizu nje kako bi se uzelo u obzir savijanje rotora. Potrebne su specijalizirane tehnike.

3. Važnost „krute“ pretpostavke

Pretpostavka da se rotor ponaša kruto omogućuje praktično, ekonomično i sigurno balansiranje na industrijskim strojevima za balansiranje. Ovi strojevi obično okreću rotore relativno malim brzinama (nekoliko stotina okretaja u minuti) radi sigurnosti i mehaničke jednostavnosti.

Ako je rotor zaista krut, neravnoteža Izmjerena pri 400 okretaja u minuti na balansirajućem stroju bit će ista neravnoteža koja uzrokuje vibracije pri 3600 okretaja u minuti na terenu. Ispravljanjem pri maloj brzini, problem se rješava za veliku brzinu. Kad bi rotor bio zapravo fleksibilan, ravnoteža pri maloj brzini bila bi neučinkovita, jer bi se rotor savijao i pokazivao potpuno drugačije stanje neravnoteže pri većoj radnoj brzini.

4. Kada se rotor smatra krutim?

Odluka o tretiranju rotora kao krutog temelji se na njegovoj geometriji i radnoj brzini:

• Kratki, zdepasti rotori: Rotori koji imaju veliki promjer u odnosu na svoju duljinu (poput brusne ploče ili disk kočnice) gotovo su uvijek kruti.
• Dugi, vitki rotori: Dugi i tanki rotori (poput pogonskog vratila ili rotora višestupanjskog kompresora) vjerojatnije će biti fleksibilni, posebno ako rade pri velikim brzinama.

U konačnici, konačni test je omjer radne brzine i prve kritične brzine. Ako je taj omjer nizak, pristup uravnoteženja krutog rotora je prikladan i bit će uspješan.

← Natrag na glavni indeks