Apakah Span Galas dalam Dinamik Rotor? • Pengimbang mudah alih, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur pengimbang dinamik, kipas, sungkupan, gerimit pada gabungan, aci, emparan, turbin dan banyak lagi pemutar Apakah Span Galas dalam Dinamik Rotor? • Pengimbang mudah alih, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur pengimbang dinamik, kipas, sungkupan, gerimit pada gabungan, aci, emparan, turbin dan banyak lagi pemutar

Apakah Span Galas dalam Dinamik Rotor?

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Span Galas dalam Dinamik Rotor

Definisi: Apakah Rentang Galas?

Rentang galas (juga dipanggil jarak galas atau rentang sokongan) ialah jarak pusat ke tengah antara dua galas sokongan utama pemutar. Parameter geometri ini adalah salah satu faktor terpenting dalam dinamik rotor kerana ia secara langsung mempengaruhi kekakuan lentur aci, yang seterusnya menentukan kelajuan kritikal, pesongan maksimum, beban galas dan kelakuan dinamik rotor keseluruhan.

Untuk diameter dan bahan aci tertentu, meningkatkan rentang galas mengurangkan kekakuan (aci menjadi lebih fleksibel) dan merendahkan kelajuan kritikal, manakala mengurangkan rentang meningkatkan kekakuan dan meningkatkan kelajuan kritikal. Hubungan ini menjadikan rentang galas sebagai parameter reka bentuk utama dalam jentera berputar.

Kesan pada Kekakuan Rotor

Perhubungan Mekanik Rasuk

Aci antara galas bertindak sebagai rasuk, dan kekukuhannya mengikut persamaan rasuk asas:

  • Pesongan ∝ L³ / (E × I)
  • Di mana L = rentang galas (panjang)
  • E = modulus keanjalan bahan
  • I = momen inersia aci (berkadar dengan diameter⁴)
  • Wawasan Kritikal: Pesongan (dan dengan itu fleksibiliti) meningkat dengan kubus rentang

Implikasi Praktikal

  • Menggandakan rentang galas meningkatkan pesongan sebanyak 8× (2³ = 8)
  • Mengurangkan rentang sebanyak 25% mengurangkan pesongan sebanyak lebih kurang 58%
  • Perubahan kecil dalam lokasi galas boleh memberi kesan besar pada kekakuan
  • Span lebih berpengaruh daripada diameter aci untuk rotor panjang

Kesan pada Kelajuan Kritikal

Hubungan Asas

Untuk pemutar ringkas (aci seragam, jisim pekat di tengah), yang pertama frekuensi semula jadi adalah lebih kurang:

  • f ∝ √(k/m) di mana k = kekakuan aci, m = jisim pemutar
  • Oleh kerana kekakuan ∝ 1/L³, maka f ∝ 1/L^(3/2)
  • Peraturan Praktikal: Kelajuan kritikal pertama berkadar songsang dengan rentang galas kepada kuasa 1.5

Implikasi Reka Bentuk

  • Jangka Pendek: Kelajuan kritikal yang lebih tinggi, rotor yang lebih kaku, lebih baik untuk operasi berkelajuan tinggi
  • Span Lebih Panjang: Kelajuan kritikal yang lebih rendah, rotor yang lebih fleksibel, mungkin beroperasi sebagai rotor fleksibel
  • Pengoptimuman: Keseimbangan antara kebolehaksesan (jangka panjang lebih baik) dan kekakuan (jangka lebih pendek lebih baik)

Contoh Pengiraan

Pertimbangkan pemutar motor dengan kelajuan kritikal pertama 3000 RPM pada rentang galas 500 mm:

  • Jika rentang galas meningkat kepada 600 mm (peningkatan 20%):
  • Kelajuan kritikal berkurangan kepada 3000 / (600/500)^1.5 ≈ 2600 RPM
  • Pengurangan 13% dalam kelajuan kritikal ini boleh mengalihkannya lebih dekat kepada kelajuan operasi

Pertimbangan Reka Bentuk

Memilih Jangka Galas

Jurutera mesti mengimbangi pelbagai faktor apabila meletakkan galas:

Kekangan Mekanikal

  • Bingkai mesin dan dimensi perumahan
  • Lokasi komponen pemutar (pendesak, gandingan, dsb.)
  • Akses untuk penyelenggaraan dan pemasangan
  • Keperluan gandingan dan pemacu

Keperluan Dinamik Rotor

  • Pemisahan Kelajuan Kritikal: Letakkan galas untuk meletakkan kelajuan kritikal ±20-30% dari kelajuan operasi
  • Tegar lwn. Fleksibel: Rentang yang lebih pendek memastikan rotor tegar; rentang yang lebih panjang mungkin memerlukan operasi sebagai pemutar fleksibel
  • Had pesongan: Pastikan pesongan maksimum tidak menyebabkan gosokan atau kerosakan pengedap
  • Beban galas: Rentang yang lebih panjang mengurangkan beban galas untuk berat rotor tertentu

Pembuatan dan Perhimpunan

  • Rentang yang lebih panjang memberikan lebih banyak akses untuk pengimbangan dan pemasangan
  • Penjajaran galas lebih mudah dengan rentang yang boleh dilihat
  • Rentang yang lebih pendek lebih padat, memerlukan kurang bahan bingkai

Kesan pada Beban Galas

Pengagihan Beban

Jangka galas mempengaruhi cara berat rotor dan daya diagihkan kepada galas:

  • Span Lebih Panjang: Beban galas yang lebih rendah untuk berat rotor yang sama (lengan tuas yang lebih panjang)
  • Jangka Pendek: Beban galas yang lebih tinggi tetapi pengagihan lebih sekata
  • Beban Tergantung: Kesan daripada komponen yang digantung dikuatkan dengan rentang yang lebih panjang

Beban Dinamik daripada Ketidakseimbangan

  • Beban galas dinamik daripada ketidakseimbangan bergantung kepada pesongan
  • Rentang yang lebih panjang membolehkan lebih banyak pesongan, boleh mengurangkan beban galas
  • Tetapi juga meningkatkan amplitud getaran
  • Tukar ganti antara hayat galas dan tahap getaran

Hubungan dengan Diameter Aci

Rentang galas mesti dipertimbangkan bersama dengan diameter aci:

Nisbah Span-ke-Diameter (L/D)

  • L/D < 5: Tingkah laku rotor yang sangat kaku dan tegar adalah tipikal
  • 5 < L/D < 20: Fleksibiliti sederhana, kebanyakan jentera perindustrian
  • L/D > 20: Pertimbangan pemutar yang sangat fleksibel dan fleksibel adalah penting

Strategi Pengoptimuman

  • Span Tetap: Tingkatkan diameter untuk meningkatkan kelajuan kritikal
  • Diameter tetap: Kurangkan rentang untuk meningkatkan kelajuan kritikal
  • Pengoptimuman Gabungan: Laraskan kedua-duanya untuk memenuhi keperluan kelajuan dan pesongan kritikal
  • Had Praktikal: Kekangan ruang selalunya membetulkan satu parameter

Konfigurasi Galas Berbilang

Sokongan Dua Galas Standard

  • Konfigurasi yang paling biasa
  • Satu rentang galas mentakrifkan sistem
  • Analisis dan reka bentuk yang mudah

Sistem Berbilang Galas

Rotor dengan lebih daripada dua galas mempunyai beberapa rentang:

  • Tiga galas: Dua rentang (cth, motor dengan galas tengah)
  • Empat atau Lebih: Pelbagai rentang, analisis kompleks diperlukan
  • Span Berkesan: Untuk analisis getaran, mungkin perlu menentukan rentang berkesan untuk setiap mod
  • Dinamik Berganding: Span berinteraksi, mempengaruhi keseluruhan tingkah laku sistem

Pengukuran dan Pengesahan

Pengesahan As-Built

  • Ukur rentang galas sebenar semasa pemasangan
  • Sahkan padanan spesifikasi reka bentuk (biasanya ± 5 mm toleransi)
  • Dokumenkan dimensi terbina untuk pengiraan dinamik rotor
  • Periksa penjajaran garis tengah galas

Kesan Variasi Pemasangan

  • Ralat kedudukan galas menjejaskan kelajuan kritikal yang diramalkan
  • Penyelewengan menghasilkan beban tambahan
  • Penetapan asas boleh mengubah jangka masa yang berkesan dari semasa ke semasa
  • Pertumbuhan terma boleh mengubah rentang berkesan pada suhu operasi

Pengubahsuaian dan Retrofit

Bila hendak mengubah suai rentang galas

Penempatan semula galas dipertimbangkan apabila:

  • Beroperasi terlalu hampir dengan kelajuan kritikal (gerakkan bearing untuk menukar kritikal)
  • Pesongan aci yang berlebihan menyebabkan masalah gosokan atau pengedap
  • Beban galas terlalu tinggi atau tidak sekata
  • Menukar daripada operasi rotor tegar kepada fleksibel (atau sebaliknya)

Cabaran Pengubahsuaian Span

  • Perubahan Struktur: Mungkin memerlukan pengubahsuaian bingkai atau perumahan
  • Kesan Penjajaran: Kedudukan galas yang berubah menjejaskan penjajaran dengan peralatan yang didorong
  • Kos: Kos pengubahsuaian yang ketara mesti dibenarkan oleh faedah
  • Pengesahan Diperlukan: Ujian diperlukan untuk mengesahkan penambahbaikan

Jangka galas ialah parameter geometri asas yang sangat mempengaruhi tingkah laku dinamik rotor. Pemilihan yang betul semasa reka bentuk dan pengesahan yang tepat semasa pemasangan adalah penting untuk mencapai pemisahan kelajuan kritikal yang dikehendaki, tahap getaran yang boleh diterima, dan operasi jangka panjang yang boleh dipercayai bagi jentera berputar.

← Kembali ke Indeks Utama

Categories:
WhatsApp