Elastīga rotora izpratne

Definīcija: Kas ir elastīgs rotors?

A elastīgs rotors ir rotors, kas deformējas vai liecas centrbēdzes spēku ietekmē, darbojoties savā rotācijas punktā vai tā tuvumā. kritiskie ātrumiAtšķirībā no stingrs rotors, ko var līdzsvarot ar mazu ātrumu un kas paliks līdzsvarots visā darbības ātruma diapazonā, elastīga rotora nelīdzsvarotības sadalījums mainās līdz ar tā formas izmaiņām līdz ar ātrumu. Tas nozīmē, ka elastīga rotora balansēšana ir ievērojami sarežģītāks process.

Parasti rotoru uzskata par elastīgu, ja tā maksimālais darba ātrums ir 70% vai vairāk no tā pirmā lieces kritiskā ātruma.

Kāpēc elastīgie rotori uzvedas atšķirīgi?

Elastīga rotora izpratnes atslēga ir koncepcija kritiskie ātrumi un režīma formas.

• Kritiskais ātrums: Šis ir rotācijas ātrums, kas atbilst vienai no rotora dabiskajām frekvencēm. Pie šāda ātruma rotors piedzīvo rezonansi, un jebkura neliela nelīdzsvarotība tiek ievērojami pastiprināta, izraisot rotora saliekšanos.
• Režīma forma: Šī ir raksturīgā forma, kādā rotors ieliecas, tam pārsniedzot noteiktu kritisko ātrumu. Pirmajam kritiskajam ātrumam ir vienkārša pussinusoīda forma, otrajam ir pilna sinusoīda forma (ar mezglu vidū) utt.

Kad elastīgs rotors griežas uz augšu, "smagā punkta" (masas centra) atrašanās vieta mainās šīs lieces dēļ. Nelīdzsvarotība, kas pastāv pie maza ātruma, pie liela ātruma var atrasties pavisam citā efektīvā vietā. Tāpēc vienkārša divu plakņu balansēšana, kas veikta pie maza ātruma, nebūs pietiekama, lai nodrošinātu vienmērīgu darbību pie darba ātruma vai pārejas laikā caur kritiskajiem ātrumiem.

Elastīgo rotoru balansēšana

Elastīgo rotoru balansēšana ir specializēts uzdevums, kam nepieciešamas progresīvas metodes un aprīkojums, kā norādīts tādos standartos kā ISO 21940-12Mērķis nav tikai līdzsvarot rotoru vienam ātrumam, bet gan nodrošināt tā vienmērīgu darbību visā darbības diapazonā, tostarp kritiskajos ātrumos.

Izplatītākās metodes ietver:

• Modālā balansēšana: Šī ir spēcīga metode, kurā katrs lieces režīms tiek uzskatīts par atsevišķu nelīdzsvarotības problēmu. Korekcijas atsvari tiek stratēģiski novietoti vairākās plaknēs gar rotoru, lai īpaši neitralizētu katra režīma formas radītos spēkus. Piemēram, lai koriģētu pirmo režīmu, atsvari tiek novietoti rotora centrā, kur liece ir vislielākā. Lai koriģētu otro režīmu, atsvari tiek novietoti abās centrālā mezgla pusēs.
• Ietekmes koeficienta metode (vairāku ātrumu, daudzplakņu): Tas ietver rotora darbināšanu ar vairākiem dažādiem ātrumiem (tostarp tuvu kritiskajiem ātrumiem) un izmēģinājuma svaru izmantošanu vairākās korekcijas plaknēs. Dati tiek izmantoti, lai izveidotu sarežģītu ietekmes koeficientu matricu, kas apraksta rotora reakciju. Pēc tam dators atrisina šo matricu, lai vienlaikus noteiktu optimālo korekcijas svaru kopu vairākām plaknēm.

Šim procesam parasti ir nepieciešama ātrgaitas balansēšanas mašīna, kas var droši darbināt rotoru tā kritiskajos ātrumos, un sarežģīta programmatūra nepieciešamo aprēķinu veikšanai.

Elastīgu rotoru piemēri

Elastīgi rotori ir izplatīti augstas veiktspējas mašīnās, tostarp:

• Lieli tvaika un gāzes turbīnu ģeneratori
• Ātrgaitas turbokompresori
• Garas, slaidas vārpstas un veltņi papīra mašīnās
• Ātrgaitas darbgaldu vārpstas

← Atpakaļ uz galveno indeksu