Cos'è un rotore flessibile?

Un rotore flessibile opera a una o più velocità critiche, quindi si deforma durante la rotazione. La distribuzione dello sbilanciamento varia con la velocità, man mano che vengono eccitate diverse forme modali. Esempi di ciò includono alberi di turbine, grandi generatori e rotori di compressori ad alta velocità.

Che cos'è la norma ISO 21940-14?

La norma ISO 21940-14 fornisce procedure per la valutazione della qualità dell'equilibratura dei rotori flessibili. Essa affronta l'ulteriore complessità dello sbilanciamento modale e specifica i criteri di tolleranza per ciascuna forma modale significativa.

In che cosa si differenzia l'equilibratura flessibile del rotore dall'equilibratura rigida del rotore?

I rotori rigidi necessitano solo di un bilanciamento a 2 piani (bassa velocità). I rotori flessibili richiedono N+2 piani per N modalità, con correzione dipendente dalla velocità. Ogni modalità ha una propria tolleranza di sbilanciamento basata sulla massa modale e sulla velocità critica della modalità.

Che cosa è lo squilibrio modale?

Lo sbilanciamento modale è la componente dello sbilanciamento che eccita una specifica modalità di flessione del rotore. Ogni modalità agisce come un sistema SDOF indipendente con una propria massa effettiva. L'equilibrio totale richiede di affrontare ciascuna modalità significativa.

Di quanti piani di correzione ho bisogno?

Per N modi flessibili, sono necessari N+2 piani di correzione. Ad esempio: 1 modo → 3 piani, 2 modi → 4 piani, 3 modi → 5 piani. Le posizioni dei piani devono essere scelte in modo da influenzare efficacemente ciascuna forma modale.

Strumento di ingegneria gratuito — #029

Tolleranza di bilanciamento del rotore flessibile

Calcola la tolleranza di sbilanciamento per modalità per rotori flessibili secondo ISO 21940-14. Inserisci la massa del rotore, la velocità massima, il grado di equilibratura e il numero di modalità flessibili.

ISO 21940-14Bilanciamento modaleTolleranza per modalità

Risultati

Squilibrio totale ammissibile (ISO 21940-11)

—

Tolleranza per modalità

—

Squilibrio specifico (eccentricità)

—

Piani di correzione necessari

—

Velocità angolare ω

—

Squilibrio totale consentito

Uguale alla norma ISO 21940-11 (base di riferimento del rotore rigido):

Distribuzione della tolleranza per modalità

Per i rotori flessibili, la tolleranza totale è distribuita tra la modalità a corpo rigido (bassa velocità) e ciascuna modalità flessibile. Un approccio ingegneristico comune:

Dove N è il numero di modi flessibili + 1 (modo di corpo rigido). Ogni modo riceve una quota uguale del bilancio di sbilanciamento totale.

Piani di correzione

Per N_flettere modalità flessibili, il numero minimo di piani di correzione è:

Esempio: rotore di turbina a gas

Dato: m = 500 kg, n = 8000 giri/min, G2.5, 2 modalità flessibili

ω = 2π × 8000/60 = 837,76 rad/s

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

Tu_totale = 2,984 × 500 = 1492 g·mm

Per modalità = 1492 / 3 = 497 g·mm (3 modalità: 1 rigida + 2 flessibili)

Aerei necessari: 2 + 2 = 4 piani di correzione

⚠️ Nota: Il modello di distribuzione uniforme è un approccio semplificato. Nella pratica, la partecipazione modale alla massa può variare e le tolleranze effettive devono essere verificate mediante analisi della dinamica del rotore.

Tolleranza di bilanciamento del rotore flessibile — ISO 21940-14 | Strumento online gratuito

Pubblicato da Nikolai Shelkovenko su 15 febbraio 2026 15 febbraio 2026

Risultati

Squilibrio totale consentito

Distribuzione della tolleranza per modalità

Piani di correzione