Mi az a flexibilis rotor?

Egy rugalmas rotor egy vagy több kritikus sebesség felett működik, ezért forgás közben deformálódik. Az kiegyensúlyozatlanság eloszlása a sebességgel változik, ahogy a különböző módusformák gerjesztődnek. Ilyenek például a turbinatengelyek, a nagy generátorok és a nagy sebességű kompresszorrotorok.

Mi az ISO 21940-14 szabvány?

Az ISO 21940-14 szabvány eljárásokat tartalmaz a rugalmas rotorok kiegyensúlyozottságának minőségének értékelésére. Kitér a móduskiegyensúlyozatlanság további összetettségére, és toleranciakritériumokat határoz meg minden jelentős módusalakra.

Miben különbözik a rugalmas rotorkiegyensúlyozás a merev rotorkiegyensúlyozástól?

A merev rotorok csak kétsíkú kiegyensúlyozást igényelnek (alacsony sebesség). A rugalmas rotorok N módhoz N+2 síkot igényelnek, sebességfüggő korrekcióval. Minden módnak megvan a saját kiegyensúlyozatlansági tűrése, amely a módustömegen és a módus kritikus sebességén alapul.

Mi a modális kiegyensúlyozatlanság?

A modális kiegyensúlyozatlanság az a kiegyensúlyozatlansági összetevő, amely a rotor egy adott hajlítási módusát gerjeszti. Minden módus egy független SDOF rendszerként működik, saját effektív tömeggel. A teljes egyensúly eléréséhez minden jelentős módus kezelése szükséges.

Hány korrekciós síkra van szükségem?

N rugalmas mód esetén N+2 korrekciós síkra van szükség. Például: 1 mód → 3 sík, 2 mód → 4 sík, 3 mód → 5 sík. A síkok helyét úgy kell megválasztani, hogy hatékonyan befolyásolják az egyes módok alakját.

Ingyenes mérnöki eszköz — #029

Rugalmas rotorkiegyensúlyozási tűréshatár

Számítsa ki a rugalmas rotorok üzemmódonkénti kiegyensúlyozatlansági tűrését az ISO 21940-14 szabvány szerint. Adja meg a rotor tömegét, maximális sebességét, kiegyensúlyozási fokozatát és a rugalmas üzemmódok számát.

ISO 21940-14Modális kiegyensúlyozásMódonkénti tolerancia

Eredmények

Teljes megengedett kiegyensúlyozatlanság (ISO 21940-11)

—

Módonkénti tolerancia

—

Specifikus egyensúlytalanság (excentricitás)

—

Korrekciós síkok szükségesek

—

Szögsebesség ω

—

Teljes megengedett kiegyensúlyozatlanság

Megegyezik az ISO 21940-11 szabványéval (merev rotor alapvonal):

Módonkénti toleranciaeloszlás

Rugalmas rotorok esetén a teljes tűréshatár megoszlik a merev testű mód (alacsony sebesség) és az egyes rugalmas módok között. Egy általános mérnöki megközelítés:

Ahol N a rugalmas módok száma + 1 (merev test mód). Minden mód egyenlő részt kap a teljes kiegyensúlyozatlansági költségvetésből.

Korrekciós síkok

N esetében_rugalmas rugalmas módokban a korrekciós síkok minimális száma:

Példa – Gázturbina rotor

Adott: m = 500 kg, n = 8000 RPM, G2.5, 2 rugalmas üzemmód

ω = 2π × 8000/60 = 837,76 rad/s

e_per = 2,5 × 1000 / 837,76 = 2,984 μm

U_teljes = 2,984 × 500 = 1492 g·mm

Módonként = 1492 / 3 = 497 g·mm (3 üzemmód: 1 merev + 2 rugalmas)

Szükséges repülőgépek száma: 2 + 2 = 4 korrekciós sík

⚠️ Megjegyzés: Az egyenlő eloszlású modell egy egyszerűsített megközelítés. A gyakorlatban a módusok tömegrészesedése eltérő lehet, és a tényleges tűréshatárokat rotordinamikai elemzéssel kell ellenőrizni.

Rugalmas rotorkiegyensúlyozási tűrések — ISO 21940-14 | Ingyenes online eszköz

Kiadja Nikolai Shelkovenko be 2026. február 15. 2026. február 15.

Eredmények

Teljes megengedett kiegyensúlyozatlanság

Módonkénti toleranciaeloszlás

Korrekciós síkok