Kas yra guolių tarpatramis rotorių dinamikoje? • Nešiojamas balansyras, vibracijos analizatorius "Balanset", skirtas dinaminiam trupintuvų, ventiliatorių, mulčintuvų, kombainų sraigtų, velenų, centrifugų, turbinų ir daugelio kitų rotorių balansavimui. Kas yra guolių tarpatramis rotorių dinamikoje? • Nešiojamas balansyras, vibracijos analizatorius "Balanset", skirtas dinaminiam trupintuvų, ventiliatorių, mulčintuvų, kombainų sraigtų, velenų, centrifugų, turbinų ir daugelio kitų rotorių balansavimui.

Kas yra guolio tarpatramis rotoriaus dinamikoje?

Paskelbė admin svetainėje

Guolių tarpatramio supratimas rotoriaus dinamikoje

Apibrėžimas: Kas yra guolio tarpatramis?

Guolių ilgis (dar vadinamas guolių atstumu arba atramos tarpančiu) yra atstumas tarp dviejų pagrindinių atraminių guolių centrų. rotorius. Šis geometrinis parametras yra vienas iš svarbiausių veiksnių rotoriaus dinamika nes tai tiesiogiai veikia veleno lenkimo standumą, kuris savo ruožtu lemia kritiniai greičiai, didžiausios deformacijos, guolių apkrovos ir bendras rotoriaus dinaminis elgesys.

Esant tam tikram veleno skersmeniui ir medžiagai, guolio tarpatramio padidinimas sumažina standumą (velenas tampa lankstesnis) ir sumažina kritinius greičius, o tarpatramio sumažinimas padidina standumą ir padidina kritinius greičius. Dėl šio ryšio guolio tarpatramis yra pagrindinis besisukančių mašinų projektavimo parametras.

Poveikis rotoriaus standumui

Sijų mechanikos ryšys

Velenas tarp guolių veikia kaip sija, o jos standumas atitinka pagrindinę sijos lygtį:

  • Deformacija ∝ L³ / (E × I)
  • Kur L = guolio tarpatramis (ilgis)
  • E = medžiagos elastingumo modulis
  • I = veleno inercijos momentas (proporcingas skersmeniui⁴)
  • Kritinė įžvalga: Deformacija (taigi ir lankstumas) didėja didėjant tarpatramio kubui

Praktinės pasekmės

  • Padvigubinus guolio tarpatramį, deformacija padidėja 8× (2³ = 8)
  • Sumažinus tarpatramį 25%, deformacija sumažėja maždaug 58%.
  • Maži guolio vietos pokyčiai gali turėti didelę įtaką standumui
  • Ilgiems rotoriams tarpatramis yra įtakingesnis nei veleno skersmuo

Poveikis kritiniams greičiams

Pagrindiniai santykiai

Paprastam rotoriui (vienodas velenas, koncentruota masė centre), pirmas natūralus dažnis yra maždaug:

  • f∝√(k/m) kur k = veleno standumas, m = rotoriaus masė
  • Kadangi standumas ∝ 1/L³, tai f ∝ 1/L^(3/2)
  • Praktinė taisyklė: Pirmasis kritinis greitis atvirkščiai proporcingas guolio ilgiui 1,5 karto

Dizaino pasekmės

  • Trumpesnis tarpatramis: Didesni kritiniai greičiai, standesnis rotorius, geriau tinka greitam veikimui
  • Ilgesnis laikotarpis: Mažesni kritiniai greičiai, lankstesnis rotorius, gali veikti kaip lankstus rotorius
  • Optimizavimas: Prieinamumo (ilgesnis tarpatramis geriau) ir standumo (trumpesnis tarpatramis geriau) pusiausvyra

Skaičiavimo pavyzdys

Apsvarstykite variklio rotorių, kurio pirmasis kritinis greitis yra 3000 aps./min., o guolių tarpatramis yra 500 mm:

  • Jei atramos tarpatramis padidintas iki 600 mm (padidėjimas 20%):
  • Kritinis greitis sumažėja iki 3000 / (600/500)^1,5 ≈ 2600 aps./min.
  • Šis 13% kritinio greičio sumažinimas galėtų priartinti jį prie darbinio greičio.

Dizaino aspektai

Guolių pločio pasirinkimas

Inžinieriai, nustatydami guolių padėtį, turi suderinti kelis veiksnius:

Mechaniniai apribojimai

  • Mašinos rėmo ir korpuso matmenys
  • Rotoriaus komponentų vietos (sparnuotės, movos ir kt.)
  • Prieiga techninei priežiūrai ir surinkimui
  • Sukabinimo ir pavaros reikalavimai

Rotoriaus dinaminiai reikalavimai

  • Kritinis greičio atskyrimas: Guolių padėtis taip, kad kritiniai greičiai būtų ±20-30% nuo darbinio greičio
  • Tvirtas ir lankstus: Trumpesnis tarpatramis išlaiko rotorių standų; ilgesnis tarpatramis gali tekti naudoti kaip lankstų rotorių
  • Deformacijos ribos: Užtikrinkite, kad maksimali deformacija nesukeltų trinties ar sandariklio pažeidimų
  • Guolių apkrovos: Ilgesni tarpatramiai sumažina guolių apkrovas, atsižvelgiant į rotoriaus svorį

Gamyba ir surinkimas

  • Ilgesni tarpatramiai suteikia daugiau prieigos balansavimui ir surinkimui
  • Guolių lygiavimas lengvesnis, nes matomas atstumas
  • Trumpesni tarpatramiai kompaktiškesni, reikia mažiau rėmo medžiagų

Poveikis guolių apkrovoms

Apkrovos paskirstymas

Guolių tarpatramis turi įtakos rotoriaus svorio ir jėgų pasiskirstymui guoliams:

  • Ilgesnis laikotarpis: Mažesnės guolių apkrovos, esant tokiam pačiam rotoriaus svoriui (ilgesnė svirtis)
  • Trumpesnis tarpatramis: Didesnės guolių apkrovos, bet tolygesnis paskirstymas
  • Išorinės apkrovos: Poveikis išsikišę komponentai sustiprintas ilgesniu intervalu

Dinaminės apkrovos dėl disbalanso

  • Dinaminės guolių apkrovos nuo disbalansas priklauso nuo deformacijos
  • Didesnis tarpatramis leidžia daugiau nukrypti, gali sumažinti guolių apkrovas
  • Bet taip pat padidina vibracijos amplitudę
  • Guolio tarnavimo laiko ir vibracijos lygių kompromisas

Ryšys su veleno skersmeniu

Guolių tarpatramis turi būti vertinamas kartu su veleno skersmeniu:

Tarpelio ir skersmens santykis (L/D)

  • L/D < 5: Labai standus, standus rotoriaus elgesys būdingas
  • 5 < L/D < 20: Vidutinis lankstumas, dauguma pramoninių mašinų
  • L/D > 20: Labai lankstūs, lankstūs rotoriai yra būtini

Optimizavimo strategija

  • Fiksuotas atstumas: Padidinkite skersmenį, kad padidintumėte kritinius greičius
  • Fiksuotas skersmuo: Sumažinkite atstumą, kad padidintumėte kritinius greičius
  • Kombinuotas optimizavimas: Sureguliuokite abu, kad atitiktų kritinius greičio ir deformacijos reikalavimus
  • Praktinis apribojimas: Erdvės apribojimai dažnai nustato vieną parametrą

Kelios guolių konfigūracijos

Standartinė dviejų guolių atrama

  • Dažniausia konfigūracija
  • Vienas guolio tarpatramis apibrėžia sistemą
  • Paprasta analizė ir projektavimas

Daugiaguolės sistemos

Rotoriai su daugiau nei dviem guoliais turi kelis tarpatramius:

  • Trys guoliai: Du tarpatramiai (pvz., variklis su centriniu guoliu)
  • Keturi ar daugiau: Keli tarpatramiai, reikalinga sudėtinga analizė
  • Efektyvusis atstumas: Vibracijos analizei gali tekti nustatyti kiekvieno režimo efektyvųjį diapazoną.
  • Susieta dinamika: Tarpai sąveikauja, darydami įtaką bendram sistemos veikimui

Matavimas ir patikra

Parengto patikrinimo

  • Montavimo metu išmatuokite faktinį guolių tarpatramį
  • Patikrinkite, ar atitinka projekto specifikacijas (paprastai ±5 mm tolerancija)
  • Dokumentuokite realius matmenis rotoriaus dinaminiams skaičiavimams
  • Patikrinkite guolių centrinių linijų sulygiavimą

Įrengimo variantų poveikis

  • Guolio padėties paklaidos turi įtakos numatomiems kritiniams greičiams
  • Neteisingas sulygiavimas sukuria papildomas apkrovas
  • Pamatų nusėdimas laikui bėgant gali pakeisti efektyvųjį tarpatramį
  • Terminis augimas gali pakeisti efektyvųjį tarpatramį darbinėje temperatūroje

Modifikavimas ir modernizavimas

Kada keisti guolio ilgį

Guolio perkėlimas svarstomas, kai:

  • Veikia per arti kritinio greičio (pakeiskite guolį, kad pakeistumėte kritinį greitį)
  • Per didelis veleno deformavimas, dėl kurio atsiranda trinties arba sandarinimo problemų
  • Guolių apkrovos per didelės arba netolygiai paskirstytos
  • Konvertavimas iš standaus į lankstų rotoriaus režimą (arba atvirkščiai)

Tarpo modifikavimo iššūkiai

  • Struktūriniai pokyčiai: Gali reikėti rėmo ar korpuso modifikacijų
  • Lyginimo poveikis: Pakeistos guolių padėtys turi įtakos lygiavimui su varoma įranga
  • Kaina: Reikšmingos modifikavimo išlaidos turi būti pateisinamos nauda
  • Reikalingas patvirtinimas: Patobulinimams patvirtinti reikalingi bandymai

Guolių tarpatramis yra pagrindinis geometrinis parametras, darantis didelę įtaką rotoriaus dinaminiam elgesiui. Tinkamas jo parinkimas projektuojant ir tikslus patikrinimas montuojant yra būtini norint pasiekti norimą kritinį greičio atskyrimą, priimtiną vibracijos lygį ir patikimą ilgalaikį besisukančių mechanizmų veikimą.

← Atgal į pagrindinį rodyklę

Kategorijos:
WhatsApp