Ռոտորի հասկացումը պտտվող մեքենաներում
A ռոտոր մեքենայի ներսում գտնվող հիմնական պտտվող հավաքածուն է։ Այն սովորաբար բաղկացած է կենտրոնական լիսեռից, որի վրա տեղադրված են այլ բաղադրիչներ՝ աշխատանքային անիվներ, թիակներ, մագնիսներ կամ անկյունաձևեր, աջակցվում են առանցքակալներով և նախատեսված լծակն ուժ փոխանցելու և օգտակար աշխատանք կատարելու համար։ Ռոտորի վարքագծի ուսումնասիրությունը, երբ այն պտտվում է, ներառյալ դրա տատանումները և շեղումները, համարվում է ռոտորի դինամիկա, մեխանիկական ինժեներիայի կարևորագույն ոլորտ։ Քանի որ գրեթե բոլոր թերությունները, որոնց հետևում է ինժեները տատանումների վերլուծություն սկիզբ են առնում ռոտորից կամ ազդում դրա վրա, դրա հասկացումը հանդիսանում է ինչպես դիագնոստիկայի, այնպես էլ բալանսավորման բացման կետը։
1. Սահմանում. Ի՞նչ է ռոտորը
Ամենալայն իմաստով ռոտորը ամեն ինչ է, ինչը պտտվում է որպես մեկ մարմին մեքենայի առանցքի շուրջ։ Այն ոչ միայն լիսեռն է, այլև ամբողջ պտտվող համակարգը՝ լիսեռը և յուրաքանչյուր մաս, որը ամրացված է դրան շպոնկային ակոսով, ձգված նստեցմամբ, բուլոններով կամ զոդմամբ, միասին առանցքակալների և աջակցող կառուցվածքի հետ, որոնք սահմանափակում են դրա շարժումը, հավաքական կերպով ռոտոր-առանցքակալային համակարգ։ Ինչպես է զանգվածը բաշխված առանցքի շուրջ և ինչքան կոշտ է լիսեռը իր աշխատանքային պտտաթվի նկատմամբ, կառավարում է ռոտորի դինամիկ վարքագծի գրեթե ամբողջությունը։
2. Հիմնական դասակարգում. Կոշտ և ճկուն ռոտորներ
Ռոտորային դինամիկայի ամենակարևոր տարբերակումն այն է, թե արդյոք ռոտորը վարքագիծ է ցուցաբերում որպես «կոշտ» թե «ճկուն» մարմին։ Այս դասակարգումը ոչ հիմնված է նյութի կոշտության, այլ մեքենայի աշխատանքային պտտաթվի և ռոտորի կրիտիկական արագություններ ՝ ծռման սեփական հաճախությունների վրա։ Նույն պողպատե լիսեռը կարող է լինել կոշտ մեկ մեքենայում և ճկուն՝ մեկ այլում, միայն և միայն այն պտտաթվի պատճառով, որով այն աշխատում է։
Կոշտ ռոտորներ
Ռոտորը համարվում է կոշտ երբ դրա աշխատանքային պտտաթիվը զգալիորեն ցածր է լինում ծռման առաջին կրիտիկական պտտաթվից՝ սովորաբար առաջին կրիտիկականի մոտավորապես 70%-ից ցածր։ Այս պտտաթվերի դեպքում լիսեռը չի ծռվում էականորեն դինամիկ բեռնվածքի տակ, և ամբողջ ռոտորը կարելի է դիտարկել որպես մեկ կոշտ զանգված։
- Բնութագրեր: սովորաբար ավելի կարճ, հաստ և ավելի ցածր պտտաթվերով են աշխատում։
- Հավասարակշռում: կարող է ամբողջությամբ ուղղվել երկհարթ դինամիկ հավասարակշռում կոշտ մարմնի մեխանիկայի սկզբունքների համաձայն։
- Օրինակներ. ստանդարտ էլեկտրական մոտորների մեծ մասը, ցածր պտտաթվով օդափոխիչները, քերծիչ անիվները և շատ պոմպերի աշխատանքային անիվները։
Փափուկ ռոտորներ
Ռոտորը համարվում է առաձգական երբ այն նախագծված է աշխատելու մոտ, հավասար կամ գերազանցելով ծռման մեկ կամ ավելի կրիտիկական պտտաթվերին։ Երբ այն մոտենում է կրիտիկական պտտաթվին, լիսեռը շեղվում և էականորեն ծռվում է՝ ընդունելով բնորոշ ծռված ձև՝ մոդի ձև.
- Բնութագրեր: սովորաբար երկար, բարակ և բարձր պտտաթվերով են աշխատում։
- Հավասարակշռում: երկհարթ բալանսավորումը անբավարար է։ Ճկուն ռոտորները պահանջում են բազմահարթ մեթոդներ որոնք հաշվի են առնում լիսեռի ծռումը, ներառյալ մոդային բալանսավորում (յուրաքանչյուր ռեժիմի ձևի առանձին ուղղում) կամ բազմապտտաթվային ազդեցության գործակից բալանսավորում։
- Օրինակներ. մեծ շոգետուրբիններ և գազատուրբիններ, բարձր պտտաթվով կոմպրեսորներ, երկար լիսեռներ և գեներատորների ռոտորներ։
Ճկուն ռոտորների նախագծումը և վերլուծությունը շատ ավելի բարդ է, քանի որ դրանց դինամիկ վարքագիծը փոխվում է պտտաթվի հետ։ Կանխատեսելը, թե որտեղ են ընկնում այդ կրիտիկական պտտաթվերը, ինքնին նախագծման խնդիր է. մեկ ռոտորի կրիտիկական արագության հաշվիչ տալիս է ծռման առաջին սեփական հաճախության արագ առաջնային գնահատականը՝ լիսեռի և առանցքակալների հեռավորության տվյալների հիման վրա։
3. Ռոտորային հավաքածուի սովորական բաղադրիչներ
Ռոտորը պարզապես լիսեռ չէ։ Տիպիկ հավաքածուն կարող է ներառել.
- Լիսեռ։ կենտրոնական անդամը, որը փոխանցում է լծակն ուժը։
- Աշխատանքային անիվներ, թիակներ կամ լեզվակներ. բաղադրիչներ, որոնք աշխատանք են կատարում հեղուկի վրա պոմպերում, օդափոխիչներում և տուրբիններում։
- Անկյունաձև / ոլորաններ. էլեկտրական մոտորի կամ գեներատորի պտտվող մասը։
- Վզիկներ. բարձրորակ փայլեցված լիսեռի հատվածները, որոնք գործում են սահքի առանցքակալ.
- Կցորդիչներ։ հանգույցները, որոնք ռոտորը միացնում են հարևան մեքենային, ինքնին խնդիրների աղբյուր են կցորդիչի դեֆեկտներ.
- Ուժային օղակներ. բաղադրիչներ, որոնք առանցքային ուժը փոխանցում են առանցքակալ (առանցքային).
- Բալանսավորման օղակներ կամ հարթություններ. նշանակված ուղղման հարթություններ որտեղ a ուղղիչ կշիռ ավելացվում է բալանսավորման ընթացքում։
4. Ռոտորների հետ կապված սովորական խնդիրներ
Տատանումների վերլուծությունը օգտագործվում է ռոտորային հավաքածուից սկիզբ առնող լայն տեսականի թերություններ հայտնաբերելու համար.
- Անհավասարակշռություն: ամենատարածված խնդիրը, որը պայմանավորված է զանգվածի անհավասար բաշխմամբ առանցքի շուրջ։
- Ծռված լիսեռ: ֆիզիկական ծռվածք կամ ծռում լիսեռում։
- Լիսեռի ռիս: զարգացող հոգնածության ճաք, որը կարող է հանգեցնել աղետալի անկման։
- Առանցքների շեղվածություն: եթե խիստ իմաստով խնդիր է ռոտորների միջև, այնուամենայնիվ, այն առաջացնում է բարձր լարումներ ռոտորային հավաքածուի ներսում։
- Ռոտոր-ստատորի շփում: պտտվող և անշարժ մասերի միջև շփում մեքենայում։
- Խաղ: բաղադրիչի, օրինակ՝ աշխատանքային անիվի, թույլ նստեցումը լիսեռի վրա։
Այս խնդիրների մեծ մասը դրսևորվում է որպես առանձին հաճախականային նշաններ՝ անհավասարակշռությունը 1× աշխատանքային պտտաթվի դեպքում, առանցքների շեղվածությունը՝ 2×, թույլ նստեցումը՝ հարմոնիկների երկար շարքով, ինչը թույլ է տալիս վերլուծաբանին առանձնացնել մեկը մյուսից առանց զանգվածաբաժանման։
5. Ռոտորի բալանսավորումը տեղում
Ռոտորի ամենատարածված թերությունը՝ անհավասարակշռությունը, ուղղվում է բալանսավորում՝ փոքր զանգվածներ ավելացնելով կամ հեռացնելով, որպեսզի զանգվածների առանցքը վերադառնա երկրաչափական առանցքին։ Ժողովված մեքենայի դեպքում դա կատարվում է տեղում, ոչ թե բալանսավորման մեքենայի վրա։ Կրելի երկու ալիքով սարք, օրինակ՝ Balanset-1A չափում է 1× ամպլիտուդը և փուլը ռոտորի սեփական առանցքակալներում աշխատանքային պտտաթվի դեպքում, հաշվարկում է ազդեցության գործակիցները և որոշում ավելացնելիք զանգվածն ու անկյունը յուրաքանչյուր ուղղման հարթության մեջ՝ գրանցելով ռոտորի իրական աշխատանքային վարքագիծը, ներառյալ ժողովման և ջերմային էֆեկտները, որոնք բալանսավորման մեքենան երբեք չի տեսնում։
