Nemokamas inžinerinis įrankis
Turbinos mentės natūralus dažnis ir Campbell'o patikra
Apskaičiuokite turbinos mentės pirmojo režimo natūralų dažnį (konsolinės sijos modelis) ir, naudodami supaprastintą Campbello diagramą, patikrinkite harmoninius persidengimus darbinio greičio diapazone.
Rezultatai
Konsolinės sijos natūralus dažnis
Turbinos mentę galima modeliuoti kaip prie pagrindo pritvirtintą konsolinę siją. Natūralūs dažniai yra:
- λn — savoji reikšmė: λ₁ = 1,8751, λ₂ = 4,6941, λ₃ = 7,8548
- E — Youngo modulis (Pa)
- I — antrasis ploto momentas (m⁴) = b·h³/12 stačiakampio skerspjūvio atveju
- ρ — medžiagos tankis (kg/m³)
- A — skerspjūvio plotas (m²) = b·h
- L — ašmenų ilgis (m)
Campbello diagrama
Kembelo diagramoje pavaizduotas menčių natūralusis dažnis (horizontalios linijos) variklio eilės sužadinimo linijų (įstrižainės linijos: f = n × RPM/60) atžvilgiu. Susikirtimai darbinio greičio diapazone rodo galimą rezonansą.
Paprastai reikalaujama minimali 10% skiriamoji riba tarp natūraliųjų dažnių ir sužadinimo dažnių darbiniu greičiu.
Režimo formos santykiai
| Režimas | λn | fn / f₁ santykis | Veikėjas |
|---|---|---|---|
| 1-oji | 1.8751 | 1.000 | Pirmasis lenkimas |
| 2-oji | 4.6941 | 6.267 | Antrasis lenkimas |
| 3-ioji | 7.8548 | 17.55 | Trečias lenkimas |
Atsižvelgiant į tai, kad: L = 500 mm, storis h = 12 mm, plotis b = 80 mm, plienas (E = 200 GPa, ρ = 7850 kg/m³)
I = 80 × 12³ / 12 = 11 520 mm⁴ = 1,152 × 10⁻⁸ m⁴
A = 80 × 12 = 960 mm² = 9,6 × 10⁻⁴ m²
f₁ = (1.8751² / (2π)) × √(200×10⁹ × 1.152×10⁻⁸ / (7850 × 9.6×10⁻⁴ × 0.5⁴)) = 0.5596 × √4892
f₁ ≈ 39.1 Hz
⚠️ Pastaba: Tai supaprastintas vienodo konsolinio sijos modelis. Tikrosios turbinos mentės turi kūginius profilius, sukimąsi, gaubtus, platformos efektus, išcentrinį standėjimą ir nuo temperatūros priklausomas medžiagų savybes, kurios daro didelę įtaką natūraliems dažniams. Detaliam projektavimui naudokite baigtinių elementų analizę (BEA).
Profesionalūs vibracijos analizės ir lauko balansavimo prietaisai turbokompresoriams. Naudojami daugiau nei 50 šalių.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko yra vibracijos analizės inžinierius bei „Vibromera“ įkūrėjas ir generalinis direktorius. Daugiau nei 15 metų jis balansavo besisukančią įrangą lauko sąlygomis, o ne bandymų stende: mulčiuotuvus, pramoninius ventiliatorius, smulkintuvus, centrifugas, velenus ir špindelius. Būtent iš šio darbo išaugo „Balanset“ prietaisai — jie buvo sukurti kaip įrankis, kurį specialistas gali atsinešti prie mašinos ir naudoti savarankiškai, vietoje, o ne kaip laboratorinę įrangą. „Vibromera“ įkurta 2017 metais, nuo 2023 metų įsikūrusi Porto mieste, Portugalijoje. Čia vyksta visas „Balanset“ linijos kūrimas, surinkimas ir palaikymas. Pagrindinis prietaisas — „Balanset-1A“, nešiojamas analizatorius vienos ir dviejų plokštumų balansavimui bei vibracijos diagnostikai. Nikolai asmeniškai dalyvauja klientų aptarnavime, sudėtingų balansavimo atvejų sprendime ir programinės įrangos kūrime. Jis dirba su klientais visame pasaulyje, bet kuria kalba.
