A merev rotor megértése
A merev rotor egy FORGÓRÉSZ amely nem hajlik, hajlik vagy változtatja meg jelentősen alakját a saját hatására. kiegyensúlyozatlanság az üzemi üzemi sebességgel működő erők. Kiegyensúlyozási célokra egy rotor akkor tekinthető merevnek, ha az első fordulatszámánál jóval kisebb fordulatszámon fut. kritikus sebesség - hagyományosan kevesebb, mint 70-75%. Mivel alakja állandó marad, a merev rotor a legegyszerűbben és leggazdaságosabban kiegyensúlyozható rotorosztály, és a mindennapi ipari gépek túlnyomó többsége ebbe a kategóriába tartozik.
1. Definíció: Mi a merev rotor?
A merev rotor viselkedésének meghatározó elve az, hogy a elosztás a rotor hosszában a kiegyensúlyozatlanság nem változik, amikor a rotor fordulatszáma változik. A nehéz pontok a helyükön maradnak. Az alacsony, kényelmes fordulatszámon elért egyensúlyi állapot a kiegyensúlyozó gép ezért akkor is érvényes és hatékony marad, amikor a rotor később a sokkal nagyobb üzemi fordulatszámon fut.
Ez a stabilitás közvetlenül abból adódik, hogy a rotor jóval távolabb marad az első kritikus sebesség. Nagyjából 70-75% alatt a sebességnek a kitérés okozta centrifugális erő elhanyagolható magának a tömegnek a geometriai excentricitásához képest, így a rotor gyakorlatilag egyetlen, a saját tengelye körül forgó szilárd testként viselkedik. A tömeg tengelye és a tengely tengelye a fordulatszámtól függetlenül rögzített egymáshoz képest.
A mérnökök által merev forgórészként kezelt mindennapi gépek közé tartoznak az elektromotorok karosszériái, az egyfokozatú ventilátorok és fúvók, a szivattyúk járókerekei, a lendkerekek, a csigák, a csiszolókorongok és a tárcsás alkatrészek. Ezek esetében a lassan végzett kétsíkú kiegyensúlyozás megragadja a gép valódi kiegyensúlyozatlansági állapotát.
2. Merev vs. rugalmas rotor
A merev rotor és a merev rotor közötti különbségtétel rugalmas rotor a rotor kiegyensúlyozásának egyik legfontosabb fogalma, mivel ez határozza meg a teljes kiegyensúlyozási stratégiát.
Merev rotor
- Működési sebesség: jóval az első kritikus sebesség alatt, jellemzően 75% alatt.
- Viselkedés: nem hajlik vagy hajlik meg a centrifugális erők hatására. Kiegyensúlyozatlansági jellemzői függetlenek a sebességtől.
- Kiegyensúlyozási eljárás: egyetlen, kényelmes, alacsony fordulatszámon kiegyensúlyozható. Egy szabványos kétkaros mérleg elégséges a korrekcióhoz dinamikus kiegyensúlyozatlanság, akár statikus, akár párkapcsolat, akár a kettő kombinációja. A merev rotoros kiegyensúlyozásra vonatkozó irányadó szabvány a következő ISO 21940-11 (amely felváltotta a régóta ismert ISO 1940-1 szabványt).
Rugalmas rotor
- Működési sebesség: egy vagy több kritikus sebességéhez közelít, azon áthalad, vagy jóval azok felett működik.
- Viselkedés: meghajlik és elhajlik, ahogy áthalad egy kritikus sebességen. A kiegyensúlyozatlan erők hatására a rotor alakja megváltozik (elhajlik), és a “nehéz pont” látszólagos helye a sebességgel eltolódhat, mivel a rotor meghajlik. mód alakja.
- Kiegyensúlyozási eljárás: sokkal összetettebb. Ez megköveteli többsíkú kiegyensúlyozás (gyakran több mint két síkban), és a rotor hajlításának figyelembevétele érdekében az üzemi fordulatszámon vagy annak közelében kell elvégezni. Speciális modális technikákra van szükség, és a munkát az ISO 21940-12 szabvány szabályozza.
3. A „merev” feltételezés fontossága
A rotor merev viselkedésének feltételezése teszi lehetővé a praktikus, gazdaságos és biztonságos kiegyensúlyozást az ipari kiegyensúlyozó gépeken. Ezek a gépek a biztonság, a kisebb hajtási teljesítmény és a mechanikai egyszerűség érdekében általában viszonylag alacsony - néhány száz fordulat/perc - sebességgel forgatják a rotorokat.
Ha a rotor valóban merev, akkor a kiegyensúlyozó gépen 400 fordulat/percnél mért kiegyensúlyozatlanság ugyanaz a kiegyensúlyozatlanság, amely a terepen 3600 fordulat/percnél rezgést okoz. Az alacsony fordulatszámon történő korrekció megoldja a problémát a magas fordulatszámon. Ha a forgórész valóban rugalmas lenne, akkor az alacsony fordulatszámú kiegyensúlyozás hatástalan lenne: a forgórész meghajolna, amint megközelíti a kritikus fordulatszámot, és az üzemi fordulatszámon teljesen más kiegyensúlyozatlanságot mutatna - néha jól kiegyensúlyozottnak tűnne álló helyzetben, de futás közben erősen vibrálna. A rugalmas rotor merevnek való téves megítélése a klasszikus oka annak, hogy a “kiegyensúlyozott” gép mégis rázkódik.
4. Mikor tekinthető merevnek egy rotor?
A rotor merevként való kezelése a rotor geometriáján és működési sebességén múlik:
- Rövid, csonka forgórészek: A hosszukhoz képest nagy átmérőjű rotorok - csiszolókorong, tárcsafék, egyfokozatú szivattyú járókerék - szinte mindig merevek.
- Hosszú, karcsú rotorok: a hosszú és vékony rotorok, mint például egy hajtótengely vagy egy többfokozatú kompresszor rotorja, sokkal inkább hajlékonyak, különösen, ha nagy sebességgel működnek.
Végső soron az üzemi fordulatszám és az első kritikus fordulatszám aránya a döntő teszt. Ha ez az arány alacsony, akkor a merev rotoros kiegyensúlyozás megfelelő és sikeres; ha magas, akkor rugalmas rotoros módszerekre van szükség. Ezért van az, hogy a rotordinamika és az egyes kritikus sebességek helyének meghatározása minden egyensúlyozási döntést alátámaszt.
5. Merev rotor kiegyensúlyozása és ellenőrzése a terepen
Sok merev rotor a legkényelmesebben a helyén, a saját csapágyazásukban kiegyensúlyozható, ahelyett, hogy eltávolítanák és kiegyensúlyozó gépre szerelnék. Ez helyszíni kiegyensúlyozás, és pontosan megfelel a ventilátoroknak, szivattyúknak és motoroknak, amelyeket a merev feltételezés lefed. Egy hordozható kétcsatornás analizátor, mint például a Balanset-1A megméri az 1×-es amplitúdót és fázis minden egyes csapágynál, kiszámítja a rotor befolyásolási együtthatók egy próbasúlyozásból, és kiszámítja a korrekciós tömegeket egy vagy két síkhoz. Mivel a rotor merev, ez az egyetlen, alacsony költségű korrekció a teljes sebességtartományban érvényes, és a műszer ezután megerősítheti a maradék kiegyensúlyozatlanság a kiválasztott ISO 21940-11 osztályon belül helyezkedik el. A mérlegfokozatot és az üzemi sebességet a megengedett g-mm tűréssé alakíthatja át a Maradék egyensúlyhiány-kalkulátor (ISO 21940-11) mielőtt elkezdené.
