Memahami Rotor Fleksibel

Definisi: Apa itu Rotor Fleksibel?

A rotor fleksibel adalah rotor yang mengalami deformasi atau bengkok akibat gaya sentrifugal ketika beroperasi pada atau di dekatnya kecepatan kritisTidak seperti rotor kaku, yang dapat diseimbangkan pada kecepatan rendah dan akan tetap seimbang di seluruh rentang kecepatan operasinya, distribusi ketidakseimbangan rotor fleksibel berubah seiring perubahan bentuknya terhadap kecepatan. Ini berarti bahwa menyeimbangkan rotor fleksibel merupakan proses yang jauh lebih rumit.

Sebagai aturan umum, rotor dianggap fleksibel jika kecepatan layanan maksimumnya adalah 70% atau lebih dari kecepatan kritis lentur pertamanya.

Mengapa Rotor Fleksibel Berperilaku Berbeda?

Kunci untuk memahami rotor fleksibel adalah konsep kecepatan kritis dan bentuk mode.

• Kecepatan Kritis: Ini adalah kecepatan putar yang sesuai dengan salah satu frekuensi alami rotor. Pada kecepatan ini, rotor mengalami resonansi, dan sedikit ketidakseimbangan akan diperkuat secara signifikan, menyebabkan rotor bengkok.
• Bentuk Mode: Ini adalah bentuk karakteristik yang dibengkokkan rotor saat melewati kecepatan kritis tertentu. Kecepatan kritis pertama memiliki bentuk gelombang setengah sinus sederhana, kecepatan kritis kedua memiliki bentuk gelombang sinus penuh (dengan simpul di tengah), dan seterusnya.

Ketika rotor fleksibel berputar ke atas, lokasi "titik berat" (pusat massa) bergeser akibat pembengkokan ini. Ketidakseimbangan yang terjadi pada kecepatan rendah mungkin berada di lokasi efektif yang sama sekali berbeda pada kecepatan tinggi. Oleh karena itu, keseimbangan dua bidang sederhana yang dilakukan pada kecepatan rendah tidak akan cukup untuk memastikan kelancaran operasi pada kecepatan layanan atau selama transit melalui kecepatan kritis.

Menyeimbangkan Rotor Fleksibel

Menyeimbangkan rotor fleksibel adalah tugas khusus yang memerlukan teknik dan peralatan canggih, seperti yang diuraikan dalam standar seperti ISO 21940-12Tujuannya bukan hanya menyeimbangkan rotor untuk satu kecepatan, tetapi memastikannya berjalan lancar di seluruh rentang operasinya, termasuk melewati kecepatan kritisnya.

Teknik umum meliputi:

• Penyeimbangan Modal: Ini adalah teknik ampuh di mana setiap mode tekukan diperlakukan sebagai masalah ketidakseimbangan yang terpisah. Bobot koreksi ditempatkan secara strategis di beberapa bidang di sepanjang rotor untuk secara spesifik menangkal gaya yang dihasilkan oleh setiap bentuk mode. Misalnya, untuk mengoreksi mode pertama, bobot ditempatkan di pusat rotor tempat tekukan paling besar. Untuk mengoreksi mode kedua, bobot ditempatkan di kedua sisi simpul pusat.
• Metode Koefisien Pengaruh (Multi-Kecepatan, Multi-Bidang): Hal ini melibatkan pengoperasian rotor pada beberapa kecepatan berbeda (termasuk mendekati kecepatan kritis) dan penggunaan bobot uji pada beberapa bidang koreksi. Data tersebut digunakan untuk membangun matriks kompleks koefisien pengaruh yang menggambarkan respons rotor. Komputer kemudian memecahkan matriks ini untuk menentukan rangkaian bobot koreksi yang optimal untuk beberapa bidang secara bersamaan.

Proses ini biasanya memerlukan mesin penyeimbang berkecepatan tinggi yang dapat mengoperasikan rotor dengan aman melalui kecepatan kritisnya dan perangkat lunak canggih untuk melakukan perhitungan yang diperlukan.

Contoh Rotor Fleksibel

Rotor fleksibel umum digunakan pada mesin berkinerja tinggi, termasuk:

• Generator turbin uap dan gas besar
• Turbokompresor berkecepatan tinggi
• Poros dan rol panjang dan ramping di mesin kertas
• Spindel alat mesin berkecepatan tinggi

← Kembali ke Indeks Utama