フレキシブルローターとは何ですか？

フレキシブルローターは、1つ以上の臨界速度を超える速度で運転されるため、回転中に変形します。不釣合い分布は速度に応じて変化し、異なるモード形状が励起されます。例としては、タービンシャフト、大型発電機、高速圧縮機ローターなどが挙げられます。.

ISO 21940-14 とは何ですか?

ISO 21940-14は、フレキシブルローターのバランス品質を評価するための手順を規定しています。この手順は、モードアンバランスの複雑さに対処し、主要なモード形状ごとに許容基準を規定しています。.

剛性ローターは2面バランス調整（低速）のみで済みます。弾性ローターはNモードに対しN+2面バランス調整が必要で、速度に応じた補正が必要です。各モードには、モード質量とモードの臨界速度に基づいて、独自のアンバランス許容値が設定されます。.

モードアンバランスとは、ローターの特定の曲げモードを励起するアンバランス成分です。各モードは、それぞれ有効質量を持つ独立したSDOFシステムのように動作します。全体的なバランスを確保するには、各主要モードに対処する必要があります。.

N個の柔軟なモードの場合、N+2個の補正面が必要です。例えば、1モード→3面、2モード→4面、3モード→5面です。面の位置は、各モードの形状に効果的に影響を与えるように選択する必要があります。.

無料エンジニアリングツール — #029

ISO 21940-14に基づき、フレキシブルローターのモードごとのアンバランス許容値を計算します。ローター質量、最大速度、バランスグレード、フレキシブルモード数を入力してください。.

ISO 21940-14モーダルバランシングモードごとの許容範囲

許容不釣合い量（ISO 21940-11）

—

モードごとの許容範囲

—

特定の不均衡（偏心）

—

修正平面が必要

—

角速度 ω

—

ISO 21940-11（リジッドローターベースライン）と同じ：

フレキシブルローターの場合、許容誤差は剛体モード（低速）と各フレキシブルモードに分配されます。一般的なエンジニアリングアプローチ：

ここで、Nは弾性モードの数+1（剛体モード）です。各モードは、総不平衡バジェットの均等な割合を受け取ります。.

Nの場合_{フレックス} フレキシブルモードでは、補正面の最小数は次のとおりです。

例 — ガスタービンローター

与えられた： m = 500 kg、n = 8000 RPM、G2.5、2つのフレキシブルモード

ω = 2π × 8000/60 = 837.76 ラジアン/秒

e_あたり = 2.5 × 1000 / 837.76 = 2.984μm

あなた_合計 = 2.984 × 500 = 1492 g·mm

モードあたり = 1492 / 3 = 497 g·mm （3つのモード：1つの剛性モードと2つのフレキシブルモード）

必要な飛行機：2 + 2 = 4つの補正面

⚠️ 注意: 等分配モデルは簡略化されたアプローチです。実際には、モーダル質量寄与率が異なる場合があり、実際の許容範囲はローターダイナミクス解析によって検証する必要があります。.