Kas ir elastīgs rotors?

Elastīgs rotors darbojas virs viena vai vairākiem kritiskajiem ātrumiem, tāpēc rotācijas laikā tas deformējas. Nelīdzsvarotības sadalījums mainās līdz ar ātrumu, ierosinot dažādas režīma formas. Piemēri ir turbīnu vārpstas, lieli ģeneratori un ātrgaitas kompresoru rotori.

ISO 21940-14 standarts paredz procedūras elastīgu rotoru balansa kvalitātes novērtēšanai. Tas risina modālā disbalansa papildu sarežģītību un nosaka pielaides kritērijus katrai nozīmīgajai režīma formai.

Kā elastīgā rotora balansēšana atšķiras no stingrās rotora balansēšanas?

Stingriem rotoriem nepieciešama tikai divu plakņu balansēšana (zems ātrums). Elastīgiem rotoriem N režīmiem nepieciešamas N+2 plaknes ar ātruma atkarīgu korekciju. Katram režīmam ir sava nelīdzsvarotības pielaide, kuras pamatā ir modālā masa un režīma kritiskais ātrums.

Kas ir modālais nelīdzsvarotības līmenis?

Modālais disbalanss ir disbalansa komponents, kas ierosina noteiktu rotora lieces režīmu. Katrs režīms darbojas kā neatkarīga SDOF sistēma ar savu efektīvo masu. Lai panāktu pilnīgu līdzsvaru, ir jāpievēršas katram nozīmīgajam režīmam.

Cik korekcijas plaknes man vajag?

N elastīgiem režīmiem ir nepieciešamas N+2 korekcijas plaknes. Piemēram: 1 režīms → 3 plaknes, 2 režīmi → 4 plaknes, 3 režīmi → 5 plaknes. Plakņu izvietojums jāizvēlas tā, lai efektīvi ietekmētu katra režīma formu.

Bezmaksas inženierijas rīks — #029

Elastīga rotora balansēšanas pielaide

Aprēķiniet elastīgo rotoru nelīdzsvarotības pielaidi katram režīmam saskaņā ar ISO 21940-14. Ievadiet rotora masu, maksimālo ātrumu, balansa pakāpi un elastīgo režīmu skaitu.

ISO 21940-14Modālā līdzsvarošanaRežīma pielaide

Rezultāti

Kopējais pieļaujamais disbalanss (ISO 21940-11)

—

Režīma pielaide

—

Īpatnējais disbalanss (ekscentricitāte)

—

Nepieciešamas korekcijas plaknes

—

Leņķiskais ātrums ω

—

Kopējais pieļaujamais disbalanss

Tāpat kā ISO 21940-11 (stingrā rotora bāzes līnija):

Režīma tolerances sadalījums

Elastīgiem rotoriem kopējā pielaide tiek sadalīta starp stingrā korpusa režīmu (zems ātrums) un katru elastīgo režīmu. Izplatīta inženiertehniskā pieeja:

Kur N ir elastīgo režīmu skaits + 1 (stingrā ķermeņa režīms). Katrs režīms saņem vienādu daļu no kopējā nelīdzsvarotības budžeta.

Korekcijas plaknes

N._elastīgs elastīgajos režīmos minimālais korekcijas plakņu skaits ir:

Piemērs — gāzes turbīnas rotors

Ņemot vērā: m = 500 kg, n = 8000 apgr./min., G2.5, 2 elastīgi režīmi

ω = 2π × 8000/60 = 837,76 rad/s

e_{uz vienu} = 2,5 × 1000 / 837,76 = 2,984 μm

U_kopā = 2,984 × 500 = 1492 g·mm

Režīmā = 1492 / 3 = 497 g·mm (3 režīmi: 1 stingrs + 2 elastīgs)

Nepieciešamās lidmašīnas: 2 + 2 = 4 korekcijas plaknes

⚠️ Piezīme: Vienlīdzīga sadalījuma modelis ir vienkāršota pieeja. Praksē modālās masas līdzdalība var atšķirties, un faktiskās pielaides jāpārbauda ar rotora dinamikas analīzi.

Elastīga rotora balansēšanas pielaide — ISO 21940-14 | Bezmaksas tiešsaistes rīks

Publicēts Nikolajs Šelkovenko uz 2026. gada 15. februārī 2026. gada 15. februārī

Rezultāti

Kopējais pieļaujamais disbalanss

Režīma tolerances sadalījums

Korekcijas plaknes