Memahami Rotor Fleksibel
Definisi: Apakah Pemutar Fleksibel?
A pemutar fleksibel ialah pemutar yang berubah bentuk atau bengkok disebabkan oleh daya emparan apabila beroperasi pada atau berhampirannya kelajuan kritikal. Tidak seperti a pemutar tegar, yang boleh diseimbangkan pada kelajuan rendah dan akan kekal seimbang sepanjang julat kelajuan operasinya, taburan ketidakseimbangan rotor fleksibel berubah apabila bentuknya berubah mengikut kelajuan. Ini bermakna mengimbangi pemutar fleksibel adalah proses yang jauh lebih kompleks.
Sebagai peraturan umum, pemutar dianggap fleksibel jika kelajuan perkhidmatan maksimumnya adalah 70% atau lebih kelajuan kritikal lentur pertamanya.
Mengapa Rotor Fleksibel Berkelakuan Berbeza?
Kunci untuk memahami pemutar fleksibel ialah konsep kelajuan kritikal and bentuk mod.
- Kelajuan Kritikal: Ini ialah kelajuan putaran yang sepadan dengan salah satu frekuensi semula jadi rotor. Pada kelajuan ini, pemutar mengalami resonans, dan sebarang jumlah ketidakseimbangan yang kecil dikuatkan dengan banyak, menyebabkan pemutar bengkok.
- Bentuk Mod: Ini adalah bentuk ciri yang dilentur oleh rotor semasa ia melalui kelajuan kritikal tertentu. Kelajuan kritikal pertama mempunyai bentuk gelombang separuh sinus yang mudah, yang kedua mempunyai bentuk gelombang sinus penuh (dengan nod di tengah), dan seterusnya.
Apabila pemutar fleksibel berputar ke atas, lokasi "titik berat" (pusat jisim) beralih disebabkan lenturan ini. Ketidakseimbangan yang wujud pada kelajuan rendah mungkin berada di lokasi berkesan yang berbeza pada kelajuan tinggi. Oleh itu, imbangan dua satah mudah yang dilakukan pada kelajuan rendah tidak akan mencukupi untuk memastikan operasi lancar pada kelajuan perkhidmatan atau semasa transit melalui kelajuan kritikal.
Mengimbangi Rotor Fleksibel
Mengimbangi rotor fleksibel ialah tugas khusus yang memerlukan teknik dan peralatan canggih, seperti yang digariskan dalam piawaian seperti ISO 21940-12. Matlamatnya bukan hanya untuk mengimbangi pemutar untuk satu kelajuan tetapi untuk memastikan ia berjalan lancar merentasi keseluruhan julat operasinya, termasuk melalui kelajuan kritikalnya.
Teknik biasa termasuk:
- Pengimbangan Modal: Ini adalah teknik yang berkuasa di mana setiap mod lenturan dianggap sebagai masalah ketidakseimbangan yang berasingan. Pembetulan berat diletakkan secara strategik dalam berbilang satah di sepanjang pemutar untuk secara khusus mengatasi daya yang dihasilkan oleh setiap bentuk mod. Contohnya, untuk membetulkan mod pertama, pemberat diletakkan di tengah-tengah pemutar di mana lenturan paling besar. Untuk membetulkan mod kedua, pemberat diletakkan pada kedua-dua belah nod pusat.
- Kaedah Pekali Pengaruh (Berbilang Kelajuan, Berbilang Satah): Ini melibatkan menjalankan rotor pada beberapa kelajuan yang berbeza (termasuk berhampiran kelajuan kritikal) dan menggunakan pemberat percubaan dalam berbilang satah pembetulan. Data digunakan untuk membina matriks kompleks pekali pengaruh yang menerangkan tindak balas pemutar. Komputer kemudian menyelesaikan matriks ini untuk menentukan set pemberat pembetulan yang optimum untuk berbilang satah secara serentak.
Proses ini biasanya memerlukan mesin pengimbang berkelajuan tinggi yang boleh mengendalikan pemutar dengan selamat melalui kelajuan kritikal dan perisian canggih untuk melakukan pengiraan yang diperlukan.
Contoh Rotor Fleksibel
Rotor fleksibel adalah biasa dalam jentera berprestasi tinggi, termasuk:
- Penjana turbin wap dan gas yang besar
- Pemampat turbo berkelajuan tinggi
- Aci dan penggelek yang panjang dan langsing dalam mesin kertas
- Spindle alatan mesin berkelajuan tinggi