Razumevanje togega rotorja

1. Definicija: Kaj je togi rotor?

A Togi rotor je rotor, ki se pod vplivom lastne sile bistveno ne upogne, ne upogne ali ne spremeni svoje oblike. neravnovesje sile pri njegovi delovni hitrosti. Za namene uravnoteženja se rotor šteje za tog, če deluje s hitrostjo, ki je manjša od 70-75% njegovega prvega kritična hitrost.

Ključno načelo uravnoteženja togega rotorja je, da se porazdelitev neuravnoteženosti vzdolž dolžine rotorja ne spremeni, ko se spremeni njegova hitrost. To pomeni, da bo stanje ravnotežja, doseženo pri nizki hitrosti na balansirnem stroju, še vedno veljavno in učinkovito, ko rotor deluje pri precej višji delovni hitrosti.

Velika večina običajnih industrijskih rotorjev, kot so armature elektromotorjev, ventilatorjev, črpalk in jermenic, se obravnava kot togi rotorji.

2. Togi v primerjavi z Fleksibilen rotor

Razlika med togimi in fleksibilnimi rotorji je eden najpomembnejših konceptov pri uravnoteženju rotorjev:

Togi rotor

• Delovna hitrost: Precej pod svojo prvo kritično hitrostjo (običajno < 75%).
• Vedenje: Ne upogiba se ali lomi zaradi centrifugalnih sil. Njegove lastnosti neuravnoteženosti so neodvisne od hitrosti.
• Postopek uravnoteženja: Uravnotežiti ga je mogoče z eno samo, priročno nizko hitrostjo. Standardno dvo-ravninsko tehtnico je dovolj za korekcijo kakršnega koli dinamično neravnovesjeMednarodni standard za uravnoteženje togih rotorjev je ISO 21940-11.

Fleksibilen rotor

• Delovna hitrost: Približuje se eni ali več svojim kritičnim hitrostim, jih prečka ali deluje precej nad njimi.
• Vedenje: Pri doseganju kritičnih hitrosti se upogiba in upogiba. Sile neuravnoteženosti povzročijo spremembo oblike rotorja (upogib), lokacija "težke točke" pa se lahko zdi, kot da se premakne.
• Postopek uravnoteženja: Veliko bolj zapleteno. Zahteva večravninsko uravnoteženje (pogosto več kot dve ravnini) in ga je treba izvesti pri delovni hitrosti ali blizu nje, da se upošteva upogibanje rotorja. Potrebne so specializirane tehnike.

3. Pomen "toge" predpostavke

Predpostavka, da se rotor obnaša togo, omogoča praktično, ekonomično in varno uravnoteženje na industrijskih balansirnih strojih. Ti stroji običajno vrtijo rotorje z relativno nizkimi hitrostmi (nekaj sto vrtljajev na minuto) zaradi varnosti in mehanske enostavnosti.

Če je rotor resnično tog, neravnovesje Izmerjeno pri 400 vrtljajih na minuto na balansirnem stroju bo povzročilo enako neuravnoteženost, ki povzroča vibracije pri 3600 vrtljajih na minuto na terenu. Z odpravo neuravnoteženosti pri nizki hitrosti se težava reši pri visoki hitrosti. Če bi bil rotor dejansko prožen, bi bilo uravnoteženje pri nizki hitrosti neučinkovito, saj bi se rotor pri višji obratovalni hitrosti upognil in pokazal povsem drugačno stanje neuravnoteženosti.

4. Kdaj se rotor šteje za togega?

Odločitev o obravnavi rotorja kot togega temelji na njegovi geometriji in delovni hitrosti:

• Kratki, okorni rotorji: Rotorji, ki imajo velik premer glede na svojo dolžino (kot brusilno kolo ali kolutna zavora), so skoraj vedno togi.
• Dolgi, vitki rotorji: Dolgi in tanki rotorji (kot so pogonska gred ali rotor večstopenjskega kompresorja) so bolj verjetno prožni, zlasti če delujejo pri visokih hitrostih.

Končni preizkus je razmerje med delovno hitrostjo in prvo kritično hitrostjo. Če je to razmerje nizko, je primeren in uspešen pristop k uravnoteženju togega rotorja.

← Nazaj na glavno kazalo