Ce este un rotor flexibil?

Un rotor flexibil funcționează peste una sau mai multe dintre vitezele sale critice, așadar se deformează în timpul rotației. Distribuția dezechilibrului se modifică odată cu viteza pe măsură ce sunt excitate diferite forme ale modurilor. Exemplele includ arbori de turbină, generatoare mari și rotoare de compresoare de mare viteză.

Ce este ISO 21940-14?

ISO 21940-14 oferă proceduri pentru evaluarea calității echilibrării rotoarelor flexibile. Acesta abordează complexitatea suplimentară a dezechilibrului modal și specifică criteriile de toleranță pentru fiecare formă semnificativă a modului.

Prin ce diferă echilibrarea flexibilă a rotorului de echilibrarea rotorului rigid?

Rotoarele rigide necesită doar echilibrare pe 2 plane (viteză mică). Rotoarele flexibile necesită N+2 plane pentru N moduri, cu corecție dependentă de viteză. Fiecare mod are propria toleranță la dezechilibru bazată pe masa modală și viteza critică a modului.

Ce este dezechilibrul modal?

Dezechilibrul modal este componenta dezechilibrului care excită un mod specific de încovoiere al rotorului. Fiecare mod acționează ca un sistem SDOF independent, cu propria masă efectivă. Echilibrul total necesită abordarea fiecărui mod semnificativ.

De câte planuri de corecție am nevoie?

Pentru N moduri flexibile, aveți nevoie de N+2 planuri de corecție. De exemplu: 1 mod → 3 planuri, 2 moduri → 4 planuri, 3 moduri → 5 planuri. Amplasamentele planurilor ar trebui alese astfel încât să influențeze eficient forma fiecărui mod.

Instrument de inginerie gratuit — #029

Toleranță flexibilă de echilibrare a rotorului

Calculați toleranța la dezechilibru per mod pentru rotoarele flexibile conform ISO 21940-14. Introduceți masa rotorului, viteza maximă, înclinația de echilibrare și numărul de moduri flexibile.

ISO 21940-14Echilibrarea modalăToleranță per mod

Rezultate

Dezechilibru total admisibil (ISO 21940-11)

—

Toleranță per mod

—

Dezechilibru specific (excentricitate)

—

Planuri de corecție necesare

—

Viteza unghiulară ω

—

Dezechilibru total admisibil

La fel ca ISO 21940-11 (linie de bază a rotorului rigid):

Distribuția toleranței per mod

Pentru rotoarele flexibile, toleranța totală este distribuită între modul de corp rigid (viteză redusă) și fiecare mod flexibil. O abordare inginerească comună:

Unde N este numărul de moduri flexibile + 1 (modul corpului rigid). Fiecare mod primește o parte egală din bugetul total de dezechilibru.

Planuri de corecție

Pentru N_flex moduri flexibile, numărul minim de planuri de corecție este:

Exemplu — Rotor de turbină cu gaz

Dat: m = 500 kg, n = 8000 RPM, G2.5, 2 moduri flexibile

ω = 2π × 8000/60 = 837,76 rad/s

e_pe = 2,5 × 1000 / 837,76 = 2,984 μm

U_total = 2,984 × 500 = 1492 g·mm

Per mod = 1492 / 3 = 497 g·mm (3 moduri: 1 rigid + 2 flexibil)

Avioane necesare: 2 + 2 = 4 planuri de corecție

⚠️ Notă: Modelul cu distribuție egală este o abordare simplificată. În practică, participarea modală a masei poate diferi, iar toleranțele reale ar trebui verificate prin analiza dinamicii rotorului.

Toleranță de echilibrare flexibilă a rotorului — ISO 21940-14 | Instrument online gratuit

Publicat de Nikolai Shelkovenko pe 15 februarie 2026 15 februarie 2026

Rezultate

Dezechilibru total admisibil

Distribuția toleranței per mod

Planuri de corecție