Čo je to flexibilný rotor?

Flexibilný rotor pracuje nad jednou alebo viacerými svojimi kritickými rýchlosťami, takže sa počas otáčania deformuje. Rozloženie nevyváženosti sa mení s rýchlosťou, keď sú budené rôzne tvary módov. Príkladmi sú hriadele turbín, veľké generátory a rotory vysokorýchlostných kompresorov.

Čo je norma ISO 21940-14?

Norma ISO 21940-14 poskytuje postupy na hodnotenie kvality vyváženia flexibilných rotorov. Rieši dodatočnú zložitosť modálnej nevyváženosti a špecifikuje tolerančné kritériá pre každý významný tvar módu.

Aký je rozdiel medzi flexibilným vyvažovaním rotora a vyvažovaním tuhého rotora?

Tuhé rotory potrebujú iba dvojrovinné vyváženie (nízke otáčky). Flexibilné rotory vyžadujú N+2 roviny pre N režimov s korekciou závislou od otáčok. Každý režim má svoju vlastnú toleranciu nevyváženosti založenú na hmotnosti daného režimu a kritickej rýchlosti režimu.

Čo je to modálna nevyváženosť?

Modálna nevyváženosť je zložka nevyváženosti, ktorá vyvoláva špecifický ohybový mód rotora. Každý mód sa správa ako nezávislý systém SDOF s vlastnou efektívnou hmotnosťou. Celková vyváženosť vyžaduje riešenie každého významného módu.

Koľko korekčných rovin potrebujem?

Pre N flexibilných módov potrebujete N+2 korekčných rovín. Napríklad: 1 mód → 3 roviny, 2 módy → 4 roviny, 3 módy → 5 rovín. Umiestnenie rovín by malo byť zvolené tak, aby efektívne ovplyvnilo tvar každého módu.

Bezplatný inžiniersky nástroj — #029

Tolerancia flexibilného vyváženia rotora

Vypočítajte toleranciu nevyváženosti na režim pre flexibilné rotory podľa normy ISO 21940-14. Zadajte hmotnosť rotora, maximálne otáčky, stupeň vyváženia a počet flexibilných režimov.

ISO 21940-14Vyvažovanie modálnych spôsobovTolerancia pre jednotlivé režimy

Výsledky

Celková prípustná nevyváženosť (ISO 21940-11)

—

Tolerancia pre jednotlivé režimy

—

Špecifická nevyváženosť (excentricita)

—

Potrebné korekčné roviny

—

Uhlová rýchlosť ω

—

Celková prípustná nevyváženosť

Rovnaké ako ISO 21940-11 (základná línia tuhého rotora):

Rozdelenie tolerancií podľa režimu

Pre flexibilné rotory je celková tolerancia rozdelená medzi režim tuhého telesa (nízka rýchlosť) a každý flexibilný režim. Bežný inžiniersky prístup:

Kde N je počet flexibilných režimov + 1 (režim tuhého telesa). Každý režim dostáva rovnaký podiel z celkového rozpočtu nevyváženosti.

Korekčné roviny

Pre N._ohýbať flexibilné režimy, minimálny počet korekčných rovín je:

Príklad – Rotor plynovej turbíny

Vzhľadom na to, že: m = 500 kg, n = 8000 ot./min, G2,5, 2 flexibilné režimy

ω = 2π × 8000/60 = 837,76 rad/s

e_za = 2,5 × 1000 / 837,76 = 2,984 μm

U_spolu = 2,984 × 500 = 1492 g·mm

Na režim = 1492 / 3 = 497 g·mm (3 režimy: 1 pevný + 2 flexibilné)

Potrebné lietadlá: 2 + 2 = 4 korekčné roviny

⚠️ Poznámka: Model s rovnakým rozdelením je zjednodušený prístup. V praxi sa účasť modálnej hmotnosti môže líšiť a skutočné tolerancie by sa mali overiť analýzou dynamiky rotora.

Tolerancia vyváženia flexibilného rotora — ISO 21940-14 | Bezplatný online nástroj

Vydal Nikolaj Šelkovenko na 15. februára 2026 15. februára 2026

Výsledky

Celková prípustná nevyváženosť

Rozdelenie tolerancií podľa režimu

Korekčné roviny