Lankstaus rotoriaus supratimas

Apibrėžimas: Kas yra lankstus rotorius?

A lankstus rotorius yra rotorius, kuris deformuojasi arba lenkiasi dėl išcentrinių jėgų, kai veikia ties savo sukimosi vieta arba šalia jos. kritiniai greičiaiKitaip nei a standus rotorius, kurį galima subalansuoti esant mažam greičiui ir kuris išliks subalansuotas visame veikimo greičio diapazone, lanksčiojo rotoriaus disbalanso pasiskirstymas kinta kartu su jo forma, keičiantis greičiui. Tai reiškia, kad lanksčiojo rotoriaus balansavimas yra žymiai sudėtingesnis procesas.

Paprastai rotorius laikomas lanksčiu, jei jo didžiausias darbinis greitis yra 70% ar daugiau pirmojo lenkimo kritinio greičio.

Kodėl lankstūs rotoriai elgiasi skirtingai?

Svarbiausia norint suprasti lanksčią rotorių yra koncepcija kritiniai greičiai ir režimo formos.

• Kritinis greitis: Tai sukimosi greitis, atitinkantis vieną iš rotoriaus natūraliųjų dažnių. Esant tokiam greičiui, rotorius patiria rezonansą, ir bet koks nedidelis disbalansas labai sustiprėja, todėl rotorius sulinksta.
• Režimo forma: Tai būdinga forma, į kurią rotorius išlinksta jam kertant tam tikrą kritinį greitį. Pirmasis kritinis greitis turi paprastą pusės sinusoidės formą, antrasis – pilnos sinusoidės formą (su mazgu viduryje) ir taip toliau.

Kai lankstus rotorius sukasi aukštyn, dėl šio lenkimo „sunkiosios vietos“ (masės centro) vieta pasislenka. Mažu greičiu egzistuojantis disbalansas dideliu greičiu gali būti visiškai kitoje efektyvioje vietoje. Todėl paprastas dviejų plokštumų balansavimas, atliktas mažu greičiu, nepakaks, kad būtų užtikrintas sklandus veikimas darbiniu greičiu arba judėjimo kritiniais greičiais metu.

Lanksčių rotorių balansavimas

Lanksčių rotorių balansavimas yra specializuota užduotis, kuriai reikalingi pažangūs metodai ir įranga, kaip nurodyta tokiuose standartuose kaip ISO 21940-12Tikslas yra ne tik subalansuoti rotorių vienam greičiui, bet ir užtikrinti sklandų jo veikimą visame veikimo diapazone, įskaitant ir kritinius greičius.

Įprasti metodai apima:

• Modalinis balansavimas: Tai veiksminga technika, kai kiekvienas lenkimo režimas traktuojamas kaip atskira disbalanso problema. Korekciniai svareliai strategiškai išdėstomi keliose plokštumose išilgai rotoriaus, kad būtų galima konkrečiai neutralizuoti kiekvieno režimo formos sukuriamas jėgas. Pavyzdžiui, norint ištaisyti pirmąjį režimą, svareliai dedami rotoriaus centre, kur lenkimas yra didžiausias. Norint ištaisyti antrąjį režimą, svareliai dedami abiejose centrinio mazgo pusėse.
• Įtakos koeficiento metodas (daugiagreitis, daugiaplokštis): Tai apima rotoriaus veikimą keliais skirtingais greičiais (įskaitant artimus kritiniams greičiams) ir bandomųjų svorių naudojimą keliose korekcijos plokštumose. Duomenys naudojami sudėtingai įtakos koeficientų matricai, apibūdinančiai rotoriaus atsaką, sudaryti. Tada kompiuteris išsprendžia šią matricą, kad vienu metu nustatytų optimalų korekcijos svorių rinkinį kelioms plokštumoms.

Šiam procesui paprastai reikia greitaeigio balansavimo staklės, kuri galėtų saugiai valdyti rotorių esant kritiniams greičiams, ir sudėtingos programinės įrangos, skirtos atlikti reikiamus skaičiavimus.

Lanksčių rotorių pavyzdžiai

Lankstūs rotoriai yra įprasti didelio našumo mašinose, įskaitant:

• Dideli garo ir dujų turbinų generatoriai
• Didelės spartos turbokompresoriai
• Ilgi, ploni velenai ir voleliai popieriaus mašinose
• Didelės spartos staklių velenai

← Atgal į pagrindinį rodyklę