Vad är en flexibel rotor?

En flexibel rotor arbetar över en eller flera av sina kritiska hastigheter, så den deformeras under rotation. Obalansfördelningen ändras med hastigheten när olika modformer exciteras. Exempel inkluderar turbinaxlar, stora generatorer och höghastighetskompressorrotorer.

Vad är ISO 21940-14?

ISO 21940-14 tillhandahåller procedurer för att utvärdera balanskvaliteten hos flexibla rotorer. Den tar upp den ytterligare komplexiteten hos modal obalans och specificerar toleranskriterier för varje signifikant modform.

Hur skiljer sig flexibel rotorbalansering från stel rotorbalansering?

Stela rotorer behöver endast balansering i två plan (låg hastighet). Flexibla rotorer kräver N+2 plan för N lägen, med hastighetsberoende korrigering. Varje läge har sin egen obalanstolerans baserad på den modala massan och lägets kritiska hastighet.

Vad är modal obalans?

Modal obalans är den komponent av obalans som exciterar ett specifikt böjningsläge hos rotorn. Varje läge fungerar som ett oberoende SDOF-system med sin egen effektiva massa. Total balans kräver att varje signifikant läge åtgärdas.

Hur många korrigeringsplan behöver jag?

För N flexibla lägen behöver du N+2 korrigeringsplan. Till exempel: 1 läge → 3 plan, 2 lägen → 4 plan, 3 lägen → 5 plan. Planplaceringar bör väljas för att effektivt påverka varje lägesform.

Gratis tekniskt verktyg — #029

Flexibel rotorbalanseringstolerans

Beräkna obalanstolerans per läge för flexibla rotorer enligt ISO 21940-14. Ange rotormassa, maximal hastighet, balansgrad och antal flexibla lägen.

ISO 21940-14Modal balanseringTolerans per läge

Resultat

Total tillåten obalans (ISO 21940-11)

—

Tolerans per läge

—

Specifik obalans (excentricitet)

—

Korrigeringsplan behövs

—

Vinkelhastighet ω

—

Total tillåten obalans

Samma som ISO 21940-11 (baslinje för stel rotor):

Toleransfördelning per läge

För flexibla rotorer fördelas den totala toleransen mellan stelkroppsläge (låg hastighet) och varje flexibelt läge. En vanlig teknisk metod:

Där N är antalet flexibla lägen + 1 (stelkroppsläge). Varje läge får en lika stor andel av den totala obalanserade budgeten.

Korrigeringsplan

För N_böja flexibla lägen, det minsta antalet korrigeringsplan är:

Exempel — Gasturbinrotor

Given: m = 500 kg, n = 8000 varv/min, G2.5, 2 flexibla lägen

ω = 2π × 8000/60 = 837,76 rad/s

e_per = 2,5 × 1000 / 837,76 = 2,984 μm

U_total = 2,984 × 500 = 1492 g·mm

Per-läge = 1492 / 3 = 497 g·mm (3 lägen: 1 styv + 2 flexibel)

Behövda plan: 2 + 2 = 4 korrigeringsplan

⚠️ Obs: Likafördelningsmodellen är en förenklad metod. I praktiken kan modal massfördelning variera, och faktiska toleranser bör verifieras genom rotordynamikanalys.

Flexibel rotorbalanseringstolerans — ISO 21940-14 | Gratis onlineverktyg

Publicerad av Nikolaj Sjelkovenko på 15 februari 2026 15 februari 2026

Resultat

Total tillåten obalans

Toleransfördelning per läge

Korrigeringsplan