Perlenktų rotorių supratimas
Apibrėžimas: Kas yra išsikišęs rotorius?
An išsikišęs rotorius (taip pat vadinamas konsoliniu rotoriumi arba konsoliniu rotoriumi) yra rotorius konfigūracija, kai besisukanti masė tęsiasi už atraminių guolių ir yra sumontuota konsoliniu būdu. Šioje konstrukcijoje rotorius yra laikomas tik iš vienos pusės, o darbinis elementas (sparnuotė, ventiliatoriaus ratas, šlifavimo ratas ir kt.) kabo virš guolio atramos, o ne yra tarp dviejų guolių.
Ši konfigūracija būdinga daugelio tipų pramoninei įrangai ir kelia unikalių iššūkių balansavimas dėl amplifikacijos disbalansas jėgos per konsolės veiksmą.
Įprasti perkeltų rotorių pavyzdžiai
Išoriniai rotorių modeliai yra plačiai paplitę pramonėje ir komercijoje:
ŠVOK ir pramoniniai ventiliatoriai
- Iš variklio velenų kyšantys išcentriniai pūstuvo sparnuotės
- Ašiniai aušinimo ventiliatoriai, sumontuoti ant variklio galinių varpų
- Ant stovo montuojami pramoniniai ventiliatoriai
Siurbliai
- Vienpakopiai išcentriniai siurblių rotoriai
- Glaudžiai sujungti siurbliai, kurių sparnuotė išsikiša iš variklio guolio
Staklės
- Šlifavimo diskai ant išsikišusių velenų
- Frezavimo staklės ir įrankių laikikliai
- Tekinimo staklių griebtuvai
Galios perdavimas
- Skriemuliai ir skriemuliai, sumontuoti ant variklio velenų
- Krumpliaračiai ant prailgintų velenų
- Grandinės žvaigriaračiai
Apdorojimo įranga
- Maišytuvai ir rotoriai
- Turbinų mentės ant turbinų velenų
Kodėl per didelis dizainas?
Nepaisant balansavimo iššūkių, išsikišę rotoriai suteikia didelių praktinių privalumų:
1. Prieinamumas
Darbinis elementas yra lengvai pasiekiamas apžiūrai, techninei priežiūrai ir pakeitimui neišardant viso mechanizmo ir nepažeidžiant guolių.
2. Paprastumas ir kaina
Vieno guolio atramos panaikinimas sumažina mechaninį sudėtingumą, detalių skaičių ir gamybos sąnaudas.
3. Erdvės efektyvumas
Kompaktiškam dizainui reikia mažiau ašinės erdvės nei tarp guolių esančiam išdėstymui.
4. Lengvas montavimas
Komponentai dažnai gali būti montuojami tiesiai ant standartinių variklio velenų arba esamų mašinų be specialių sujungimo mechanizmų.
5. Proceso reikalavimai
Kai kuriose srityse (siurbliuose, maišytuvuose, cheminiame apdorojime) norint pasiekti proceso skystį ar medžiagą, būtina, kad darbinis elementas būtų tik vienoje pusėje.
Unikalūs balansavimo iššūkiai
Išsikišę rotoriai kelia keletą iššūkių, dėl kurių jie yra jautresni disbalansui nei rotoriai su tarp guolių:
1. Momento stiprinimas
Bet kuris disbalansas Išilgai kabančiame rotoriuje sukuriama ne tik išcentrinė jėga, bet ir momentas (sukimo momentas) aplink guolio atramą. Kuo toliau masė yra nuo guolių, tuo didesnis šis momentas, sustiprinantis net mažo disbalanso poveikį. Tai apibūdinama svirties principu: jėga × atstumas = momentas.
2. Didelės guolių apkrovos
Konsolinė konfigūracija guoliams, ypač guoliui, esančiam arčiausiai rotoriaus, sukelia dideles radialines ir momentines apkrovas. Disbalansas padidina šias apkrovas ir pagreitina guolių susidėvėjimą.
3. Veleno lenkimas ir deformacija
Konsolinį veleną veikia lenkimo jėgos, ir net nedidelis disbalansas gali sukelti didelį veleno iškyšą išsikišusiame gale, ypač esant didesniam greičiui arba ilgesniems iškyšų atstumams.
4. Sukabinimo ir pleišto efektai
Daugelis išsikišusių rotorių ant variklio velenų tvirtinami pleištais, fiksavimo varžtais arba movomis. Šios jungtys gali sukelti arba pakeisti disbalansą, o bet koks atsipalaidavimas smarkiai pablogina vibraciją.
5. Jautrumas įrengimui
Netinkamas tvirtinimas (ne iki galo pritvirtintas prie veleno, užlenktas kampu, atsilaisvinę tvirtinimo detalės) turi ryškesnį poveikį rotoriams su išsikišusiais kampais nei rotoriams su tarp guolių.
Išsikišusių rotorių balansavimo aspektai
Paprastai pakanka vienos plokštumos
Dauguma išsikišusių rotorių ašine kryptimi yra gana trumpi ir gali būti efektyviai subalansuoti naudojant vienos plokštumos balansavimas. The korekcijos plokštuma paprastai yra pačiame rotoriuje, labiausiai prieinamoje vietoje.
Statinis ir dinaminis balansas
- Statinis balansas: Užtikrina, kad rotoriaus masės centras būtų sukimosi ašyje. Disko formos išsikišusiems rotoriams dažnai pakanka statinio balanso.
- Dinaminis balansas: Ilgesniems išsikišusiems rotoriams arba tiems, kurių ašinė dalis yra stora, gali prireikti dinaminio balansavimo dviejose plokštumose, kad būtų išvengta poros disbalansas.
Atstumas virš užlaidos yra svarbus
Kuo didesnis iškyšos atstumas (atstumas nuo artimiausio guolio iki rotoriaus masės centro), tuo svarbesnė tampa balanso kokybė. Paprastai:
- Trumpas iškyša (L/D < 0,3): Mažiau jautrus, taikomi standartiniai svarstyklių tolerancijos nuokrypiai.
- Vidutinis išsikišimas (0,3 < L/D < 0,7): jautresnis, apsvarstykite griežtesnius tolerancijos nuokrypius
- Ilgas išsikišimas (L/D > 0,7): labai jautrus, reikalauja kruopštaus balansavimo ir gali prireikti dinaminio balanso
Kur L yra iškyšos ilgis, o D – rotoriaus skersmuo.
Geriausia praktika balansuojant išsikišusius rotorius
1. Balansavimas galutinėje įdiegtoje konfigūracijoje, kai įmanoma
Išsikišę rotoriai yra ypač jautrūs tam, kaip jie pritvirtinti. Idealiu atveju atlikite lauko balansavimas su rotoriumi, sumontuotu ant veleno, galutinėje darbinėje konfigūracijoje.
2. Patikrinkite saugų tvirtinimą
Prieš balansuodami įsitikinkite, kad:
- Visos tvirtinimo detalės (veržlės, veržlės, raktai) yra tinkamai priveržtos
- Rotorius visiškai įstatytas ant veleno be tarpų
- Visi rakto grioveliai tinkamai sumontuoti, be per didelio laisvumo
- Rotorius yra statmenas velenui (neužlenktas ar pakreiptas kampu)
3. Naudokite tinkamą korekcijos spindulį
Vieta korekciniai svoriai kuo didesniu spinduliu, kiek tai praktiškai įmanoma (paprastai arti išorinio skersmens). Tai maksimaliai padidina kiekvieno korekcinio svorio gramo poveikį, leidžiant pridėti mažesnius svorio kiekius.
4. Patikrinkite, ar nėra išsiliejimo
Matavimo velenas išbėgimas prieš balansuojant. Per didelis mušimas (ekscentriškumas, svyravimas, sulenktas velenas) neleis pasiekti geros pusiausvyros ir pirmiausia turi būti ištaisytas.
5. Atsižvelkite į momentų efektus matuojant vibraciją
Matuojant vibracija Jei rotorius yra su iškyšomis, matuokite rodmenis tiek varančiojo, tiek nepavarančiojo galo guoliuose, jei jie yra prieinami. Vibracijos pobūdis skirtingose vietose labai skirsis dėl iškyšų sukurto momento.
6. Naudokite griežtesnius tolerancijos nuokrypius
Dėl stiprinimo efektų apsvarstykite galimybę nurodyti vieną G klasės griežtesnis nei būtų naudojamas lygiaverčiam rotoriui tarp guolių. Pavyzdžiui, kritinėms reikmėms naudokite G 2,5, o ne G 6,3.
Dažnos problemos ir sprendimai
Problema: Vibracija grįžta po balansavimo
Galimos priežastys:
- Laisvos tvirtinimo detalės atsilaisvino eksploatacijos metu
- Korekciniai svareliai pasislinko arba nukrito
- Medžiagos kaupimasis ar erozija pakeitė pusiausvyros būseną
- Šiluminis augimas sukėlė poslinkį
Sprendimai: Naudokite sriegių fiksavimo mišinius, privirinkite arba visam laikui pritvirtinkite korekcinius svarelius, nustatykite reguliarų patikrinimo grafiką.
Problema: Nepavyksta pasiekti priimtinos pusiausvyros
Galimos priežastys:
- Veleno išsisukimas arba sulenktas velenas
- Guolių susidėvėjimas arba per didelis laisvumas
- Struktūrinis rezonansas darbiniu greičiu
- Blogas rotoriaus tvirtinimas (užtemptas, nevisiškai įstatytas)
Sprendimai: Prieš balansuodami, išspręskite mechanines problemas, patikrinkite veleno tiesumą, pakeiskite susidėvėjusius guolius, patikrinkite tinkamą tvirtinimą.
Naujos įrangos projektavimo aspektai
Projektuojant įrangą su išsikišusiais rotoriais:
- Sumažinti išsikišimą: Išsikišimo atstumą laikykite kuo trumpesnį
- Sutvirtinkite veleną: Naudokite didesnio skersmens velenus, kad jie būtų atsparesni lenkimui
- Naudokite tvirtus guolius: Nurodykite guolius, turinčius pakankamą radialinę ir momentinę apkrovą
- Suteikti balanso galimybę: Suprojektuokite korekcines plokštumas arba prieinamas vietas balansinių svarelių pridėjimui / pašalinimui
- Apsvarstykite išankstinį balansavimą: Jei įmanoma, prieš montuodami subalansuokite rotoriaus elementą
- Nurodykite tinkamus tolerancijos nuokrypius: Nepersistenkite, bet pripažinkite, kad išsikišusiems dizainams reikia geros pusiausvyros.
Pramonės standartai ir gairės
Nors išsikišusiems rotoriams nėra atskirų balansavimo standartų, jiems taikomi bendrieji balansavimo standartai su specialiomis pastabomis:
- ISO 21940-11: Pateikiamos G klasės pasirinkimo gairės, taikomos išsikišusiems rotoriams
- API 610 (išcentriniai siurbliai): Nurodo išsikišusių siurblių sparnuočių balansavimo kokybę
- ANSI/AGMA standartai: Pateikite rekomendacijas, kaip subalansuoti išsikišusias pavaras ir skriemulius
Paprastai naudokite standartines balansavimo klases, tačiau atminkite, kad išsikišusių konfigūracijų atveju gali būti geriau naudoti viena klase griežtesnį variantą, kad būtų kompensuoti stiprinimo efektai.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 