Разумевање ротора у ротирајућим машинама

Дефиниција: Шта је ротор?

A ротор је примарни ротирајући склоп унутар машине. Обично се састоји од централног вратила на које су монтиране друге компоненте - као што су импелери, лопатице, магнети или арматуре. Читав склоп је ослоњен на лежајеве и дизајниран је да преноси обртни момент и обавља рад. Проучавање понашања ротора док се окреће, укључујући његове вибрације и отклоне, познато је као динамика ротора, критична област у машинству.

Основна класификација: крути наспрам флексибилних ротора

Најважнија разлика у динамици ротора је да ли се ротор понаша као „круто“ или „флексибилно“ тело. Ова класификација се не заснива на својствима материјала, већ на односу између брзине рада машине и брзине ротора. критичне брзине (његове природне фреквенције савијања).

Крути ротори

Ротор се сматра крута ако је његова радна брзина знатно испод његове прве критичне брзине савијања (обично мање од 70% прве критичне брзине). При овим брзинама, вратило не подлеже значајном савијању или флексији услед динамичких сила. Може се претпоставити да се цео ротор ротира као једна, крута маса.

• Карактеристике: Обично су краћи, здепастији и раде при нижим брзинама.
• Balancing: Може се потпуно исправити помоћу динамичко балансирање у две равни према принципима механике крутог тела.
• Примери: Већина стандардних електромотора, вентилатори мале брзине, брусни точкови и многи импелери пумпи.

Флексибилни ротори

Ротор се сматра флексибилан ако је пројектован да ради брзином која је близу, на или изнад једне или више његових критичних брзина савијања. Како се ротор приближава критичној брзини, вратило ће почети значајно да се скреће и савија. Облик овог савијања познат је као „облик мода“.

• Карактеристике: Обично су дугачке, витке и раде великим брзинама.
• Balancing: Балансирање у две равни није довољно. Флексибилни ротори захтевају напредније технике балансирања у више равни које узимају у обзир савијање вратила. Ово може укључивати „балансирање модова“ (балансирање сваког облика мода појединачно) или балансирање коефицијента утицаја више брзина.
• Примери: Велике парне и гасне турбине, компресори велике брзине, дугачка погонска вратила и ротори генератора.

Пројектовање и анализа флексибилних ротора је далеко сложенија, јер се њихово динамичко понашање мења са брзином.

Уобичајене компоненте склопа ротора

Ротор је више од пуког вратила. Типичан склоп може да укључује:

• Осовина: Централна компонента која преноси обртни момент.
• Импели, лопатице или крила: Компоненте које раде на флуиду (у пумпама, вентилаторима, турбинама).
• Арматура/Намотаји: Ротирајући део електромотора или генератора.
• Часописи: Високо полирани делови вратила који се налазе унутар лежајева.
• Спојнице: Главчине које се користе за повезивање ротора са другом машином.
• Потисне огрлице: Компоненте које апсорбују све аксијалне силе.
• Балансни прстенови или равни: Одређена места где се додају корекциони тегови током балансирања.

Уобичајени проблеми повезани са роторима

Анализа вибрација се користи за откривање широког спектра проблема који потичу од склопа ротора:

• Неравнотежа: Најчешћи проблем, узрокован неравномерном расподелом масе.
• Савијена осовина: Физички савијање или лук у осовини.
• Пукотина вратила: Развој пукотине услед замора материјала која може довести до катастрофалног квара.
• Неусклађеност: Иако је проблем између ротора, он изазива велика напрезања унутар склопа ротора.
• Трљање ротора и статора: Контакт између ротирајућих и непокретних делова машине.
• Лабавост: Лабаво приањање компоненте (као што је импелер) на вратило.

← Назад на главни индекс