Pochopenie pevného rotora

1. Definícia: Čo je to tuhý rotor?

A Pevný rotor je rotor, ktorý sa výrazne neohýba, neprehýba ani nemení svoj tvar vplyvom vlastných síl nevyváženosť sily pri jeho prevádzkových otáčkach. Na účely vyváženia sa rotor považuje za tuhý, ak pracuje pri otáčkach menších ako 70-75% jeho prvej kritická rýchlosť.

Kľúčovým princípom tuhého vyvažovania rotora je, že rozloženie nevyváženosti pozdĺž dĺžky rotora sa nemení pri zmene otáčok rotora. To znamená, že stav vyváženosti dosiahnutý pri nízkych otáčkach na vyvažovacom stroji bude stále platný a účinný, aj keď sa rotor prevádzkuje pri oveľa vyšších prevádzkových otáčkach.

Prevažná väčšina bežných priemyselných rotorov, ako sú kotvy elektromotorov, ventilátory, čerpadlá a remenice, sa považuje za tuhé rotory.

2. Pevný vs. Flexibilný rotor

Rozdiel medzi tuhými a pružnými rotormi je jedným z najdôležitejších konceptov pri vyvažovaní rotorov:

Pevný rotor

• Prevádzková rýchlosť: Hlboko pod svojou prvou kritickou rýchlosťou (zvyčajne < 75%).
• Správanie: Neohýba sa ani neprehýba v dôsledku odstredivých síl. Jeho charakteristiky nevyváženosti sú nezávislé od rýchlosti.
• Postup vyvažovania: Dá sa vyvážiť pri jednej pohodlnej nízkej rýchlosti. Na korekciu akéhokoľvek postačuje štandardné dvojrovinné vyváženie. dynamická nevyváženosťMedzinárodný štandard pre vyvažovanie pevných rotorov je ISO 21940-11.

Flexibilný rotor

• Prevádzková rýchlosť: Približuje sa k jednej alebo viacerým zo svojich kritických rýchlostí, prechádza ňou alebo sa pohybuje výrazne nad touto rýchlosťou.
• Správanie: Pri prechode kritickými rýchlosťami sa ohýba a deformuje. Sily nevyváženosti spôsobujú zmenu tvaru rotora (vychýlenie) a môže sa zdať, že sa posúva umiestnenie „ťažkého miesta“.
• Postup vyvažovania: Oveľa zložitejšie. Vyžaduje si vyváženie vo viacerých rovinách (často viac ako dve roviny) a musí sa vykonať pri prevádzkových otáčkach alebo blízko nich, aby sa zohľadnilo ohýbanie rotora. Vyžadujú sa špecializované techniky.

3. Dôležitosť „rigidného“ predpokladu

Predpoklad, že rotor sa správa tuho, umožňuje praktické, ekonomické a bezpečné vyvažovanie na priemyselných vyvažovacích strojoch. Tieto stroje zvyčajne otáčajú rotory relatívne nízkymi rýchlosťami (niekoľko stoviek otáčok za minútu) z dôvodu bezpečnosti a mechanickej jednoduchosti.

Ak je rotor skutočne tuhý, nevyváženosť Nameraná pri 400 ot./min na vyvažovacom stroji bude rovnaká nevyváženosť, ktorá spôsobuje vibrácie pri 3600 ot./min v praxi. Korekciou pri nízkych otáčkach sa problém vyrieši pri vysokých otáčkach. Ak by bol rotor skutočne ohybný, vyváženie pri nízkych otáčkach by bolo neúčinné, pretože by sa rotor pri vyšších prevádzkových otáčkach ohnul a vykazoval by úplne iný stav nevyváženosti.

4. Kedy sa rotor považuje za pevný?

Rozhodnutie považovať rotor za tuhý je založené na jeho geometrii a prevádzkovej rýchlosti:

• Krátke, zavalité rotory: Rotory, ktoré majú veľký priemer v porovnaní s ich dĺžkou (ako brúsny kotúč alebo kotúčová brzda), sú takmer vždy tuhé.
• Dlhé, štíhle rotory: Dlhé a tenké rotory (ako hnací hriadeľ alebo rotor viacstupňového kompresora) sú pravdepodobnejšie ohybné, najmä ak pracujú pri vysokých rýchlostiach.

Nakoniec, definitívnym testom je pomer prevádzkových otáčok k prvým kritickým otáčkam. Ak je tento pomer nízky, je vhodný a úspešný prístup k vyváženiu tuhého rotora.

← Späť na hlavný index