Разумевање флексибилног ротора

Дефиниција: Шта је флексибилни ротор?

A флексибилни ротор је ротор који се деформише или савија услед центрифугалних сила када ради на или близу своје критичне брзинеЗа разлику од крути ротор, који се може балансирати при малој брзини и остаће балансиран у целом опсегу радне брзине, расподела неравнотеже флексибилног ротора се мења како се његов облик мења са брзином. То значи да је балансирање флексибилног ротора знатно сложенији процес.

Као опште правило, ротор се сматра флексибилним ако је његова максимална радна брзина 70% или више његове прве критичне брзине савијања.

Зашто се флексибилни ротори понашају другачије?

Кључ за разумевање флексибилног ротора је концепт критичне брзине и облици режима.

• Критична брзина: Ово је брзина ротације која одговара једној од природних фреквенција ротора. При овој брзини, ротор доживљава резонанцију, а свака мала количина неравнотеже се знатно појачава, што узрокује савијање ротора.
• Облик режима: Ово је карактеристичан облик који ротор добија док пролази кроз одређену критичну брзину. Прва критична брзина има једноставан облик полусинусног таласа, друга има облик пуног синусног таласа (са чвором у средини) и тако даље.

Када се флексибилни ротор окреће, локација „тешке тачке“ (центар масе) се помера због овог савијања. Дисбаланс који постоји при малој брзини може бити на потпуно другој ефективној локацији при великој брзини. Стога, једноставна дворавнинска равнотежа изведена при малој брзини неће бити довољна да обезбеди гладак рад при радној брзини или током проласка кроз критичне брзине.

Балансирање флексибилних ротора

Балансирање флексибилних ротора је специјализован задатак који захтева напредне технике и опрему, као што је наведено у стандардима као што су ИСО 21940-12Циљ није само балансирати ротор за једну брзину, већ осигурати да ради глатко у целом свом радном опсегу, укључујући и пролазак кроз критичне брзине.

Уобичајене технике укључују:

• Модално балансирање: Ово је моћна техника где се сваки режим савијања третира као посебан проблем неравнотеже. Корекциони тегови су стратешки постављени у више равни дуж ротора како би се специфично супротставили силама које генерише сваки облик режима. На пример, да би се кориговао први режим, тегови се постављају у центар ротора где је савијање највеће. Да би се кориговао други режим, тегови се постављају са обе стране централног чвора.
• Метода коефицијента утицаја (вишебрзинска, вишеравнинска): Ово подразумева покретање ротора на неколико различитих брзина (укључујући и брзине близу критичних) и коришћење пробних тегова у више корекционих равни. Подаци се користе за изградњу сложене матрице коефицијената утицаја која описује одговор ротора. Рачунар затим решава ову матрицу како би одредио оптималан скуп корекционих тегова за више равни истовремено.

Овај процес обично захтева машину за балансирање велике брзине која може безбедно да управља ротором кроз његове критичне брзине и софистицирани софтвер за извршавање потребних прорачуна.

Примери флексибилних ротора

Флексибилни ротори су уобичајени код машина високих перформанси, укључујући:

• Велики генератори парних и гасних турбина
• Турбокомпресори велике брзине
• Дуга, витка вратила и ваљци у машинама за папир
• Вретена машинских алата велике брзине

← Назад на главни индекс