플렉시블 로터 이해하기

정의: 플렉시블 로터란 무엇인가?

A 유연한 로터 회전자가 회전축의 중심 또는 그 근처에서 작동할 때 원심력에 의해 변형되거나 구부러지는 회전자입니다. 임계 속도. 와는 달리 강체 로터저속에서 균형을 맞추고 작동 속도 범위 전체에서 균형을 유지하는 유연 로터의 경우, 속도에 따라 로터의 형상이 변함에 따라 불균형 분포가 변합니다. 즉, 유연 로터의 균형을 맞추는 것은 훨씬 더 복잡한 과정입니다.

일반적인 경험 법칙에 따르면 로터의 최대 서비스 속도가 다음과 같은 경우 유연한 것으로 간주됩니다. 70% 이상 첫 번째 굽힘 임계 속도입니다.

왜 유연한 로터는 다르게 동작하는가?

유연한 로터를 이해하는 핵심은 다음 개념입니다. 임계 속도 및 모드 모양.

• 임계 속도: 이는 로터의 고유 진동수 중 하나와 일치하는 회전 속도입니다. 이 속도에서 로터는 공진을 경험하며, 작은 불균형도 크게 증폭되어 로터가 휘어지게 됩니다.
• 모드 모양: 이는 로터가 특정 임계 속도를 지날 때 휘어지는 특징적인 모양입니다. 첫 번째 임계 속도는 단순한 반정현파 모양이고, 두 번째 임계 속도는 (가운데에 마디가 있는) 완전정현파 모양입니다.

유연한 로터가 회전할 때, 이러한 굽힘으로 인해 "무거운 지점"(질량 중심)의 위치가 이동합니다. 저속에서 발생하는 불균형은 고속에서는 완전히 다른 유효 위치에 있을 수 있습니다. 따라서 저속에서 수행되는 간단한 두 평면 균형은 서비스 속도에서 또는 임계 속도를 통과하는 동안 원활한 작동을 보장하기에 충분하지 않습니다.

유연한 로터 밸런싱

유연한 로터의 균형을 맞추는 것은 표준에 명시된 바와 같이 고급 기술과 장비가 필요한 특수 작업입니다. ISO 21940-12목표는 단지 한 속도에서 로터의 균형을 맞추는 것이 아니라 임계 속도를 통과하는 것을 포함하여 전체 작동 범위에서 원활하게 작동하도록 하는 것입니다.

일반적인 기술은 다음과 같습니다.

• 모달 밸런싱: 이는 각 굽힘 모드를 별도의 불균형 문제로 처리하는 강력한 기술입니다. 각 모드 형상에서 발생하는 힘을 상쇄하기 위해 로터를 따라 여러 평면에 보정 가중치를 전략적으로 배치합니다. 예를 들어, 첫 번째 모드를 보정하기 위해 가중치를 로터 중앙, 즉 굽힘이 가장 큰 지점에 배치합니다. 두 번째 모드를 보정하기 위해 가중치를 중앙 노드의 양쪽에 배치합니다.
• 영향 계수 방법(다중 속도, 다중 평면): 여기에는 로터를 여러 다른 속도(임계 속도 근처 포함)로 구동하고 여러 보정 평면에서 시험 중량을 사용하는 과정이 포함됩니다. 이 데이터는 로터의 반응을 설명하는 복잡한 영향 계수 행렬을 구축하는 데 사용됩니다. 그런 다음 컴퓨터는 이 행렬을 계산하여 여러 평면에 동시에 적용할 최적의 보정 중량 세트를 결정합니다.

이 과정에는 일반적으로 임계 속도에서 로터를 안전하게 작동할 수 있는 고속 밸런싱 머신과 필요한 계산을 수행하는 정교한 소프트웨어가 필요합니다.

유연 로터의 예

유연한 로터는 다음을 포함한 고성능 기계에 일반적으로 사용됩니다.

• 대형 증기 및 가스터빈 발전기
• 고속 터보 압축기
• 제지기의 길고 가느다란 샤프트와 롤러
• 고속 공작 기계 스핀들

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