சுழற்சி-தாங்கு அமைப்புமைக்கு விளக்கம்
A ரோட்டர்-ஆதரணம் முறை சுழற்சி (அதன் சரிக்கப்பட்ட கூறுகளுடன் ஒரு தண்டு) மற்றும் அதன் இயக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் மற்றும் அதன் சுமைகளைச் சுமக்கும் தாங்குகள் ஆகியவற்றால் கட்டமைக்கப்பட்ட முழு, ஒருங்கிணைந்த যান்திரிக அசெம்பிளி — மற்றும் நிலையான அமைப்பு — வீடுகள், உபভோக்தா, ஃபிரேம் மற்றும் அடித்தளம் — தாங்குகளை தரத்துடன் இணைக்கிறது। இல் சுழலி (அதன் சரிக்கப்பட்ட கூறுகளுடன் ஒரு தண்டு), தாங்குகள் அதன் இயக்கத்தை கட்டுப்படுத்தி அதன் சுமைகளைச் சுமக்கின்றன, மற்றும் நிலையான கட்டமைப்பு — வீடுகள், உபவுஸ், ஃபிரேம் மற்றும் அடித்தளம் — தாங்குகளை தரத்துடன் இணைக்கிறது. rotor dynamics இந்த முழு சங்கிலிও ஒரு ஒருங்கிணைந்த அமைப்பாக பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது, ஏனெனில் ஒவ்வொரு பகுதியின் இயக்கவிசை நடத்தை மற்ற அனைவரின் நடத்தையையும் வடிவமைக்கிறது.
சுழலி யந்திரவியல் பகுப்பாய்வு சுழலியை தனித்தாக ஆய்வு செய்வதற்குப் பதிலாக, கொத்தொப்பிந்திய இயந்திரவியல் வலைப்பின்னலாக இந்தக் கணினியை கருதுகிறது. சுழலியின் பண்புக்கள் (நிறை, விறைப்பு, தணிக்கம்), தாங்கு பண்புக்கள் (விறைப்பு, தணிக்கம், இடைவெளிகள்), மற்றும் ஆதார-கட்டமைப்பு பண்புக்கள் (நমনீயத்தன்மை, தணிக்கம்) ஆகியவை எல்லாம் ஒன்றுடன் ஒன்று இயைந்து இயந்திரத்தின் முக்கிய வேகங்கள், its vibration வினையைக் காணி, மற்றும் அதன் stability. எந்தவொரு உறுப்பையும் மாற்றினால் மற்றவை பதிலளிக்கும்.
1. அமைப்புக்களின் கூறுகள்
சுழலி சட்டடி
அமைப்பின் சுழலும் பகுதி, இதனைக் கொண்டுள்ளது:
- Shaft: முக்கிய சுழலும் உறுப்பு, பெரும்பாலான வளைதிறைப் பெருக்கத்தை வழங்குகிறது.
- வட்டுக்கள் மற்றும் சக்கரங்கள்: இம்பல்லர்கள், ஆவி சக்கரங்கள், இணைப்புகள், மற்றும் சக்கரங்கள் நிறை மற்றும் நிலைத்வபு சக்தியைச் சேர்க்கின்றன.
- பரவலாக்கப்பட்ட நிறை: கோப-வகைச் சுழலிகள், அல்லது தண்டின் நிறையே.
- Couplings: இயக்கவாய்களுக்கு அல்லது இயக்கப்பட்ட பொருட்களுக்கான தொடர்புகள்.
சுழலியின் ஆயாமீய விளக்கம் அச்சின் நீளத்தின் ஆதாரத்தில் அதன் நிறைப் பரவல், அதன் தண்ட வளைதிறைப் பெருக்கம் (விட்டம், நீளம், மற்றும் பொருட்களின் செயல்பாடு), அதன் ஏக-துருவ மற்றும் விட்ட-துருவ நிலைத்வபு கணங்கள் (இவை ஜைரோஸ்கோபிய விளைவு), மற்றும் அதன் உள்ளினை தணிக்கம், இது பொதுவாக சிறியதாகவே இருக்கும். தண்ட ஒரு rigid rotor or a flexible rotor அதன் இயக்கப் பெரு நிலையில் செயல்படுகிறது என்பது இந்த பண்புக்களிலிருந்து நேரடியாக பெறப்படுகிறது.
Bearings
சுழலியை ஆதாரிக்கும் மற்றும் சுழற்சியை அனுமதிக்கும் இணைப்பு உறுப்புகள் மூன்று பரந்த குடும்பங்களில் வருகின்றன:
- உருளை-உறுப்பு தாங்குகள்: கோள மற்றும் உருளை தாங்குகள்.
- திரவ-படம் தாங்குகள்: பத்திரிக்கை தாங்கியில், சாய்ந்த பேடு தாங்கி மற்றும் நோக்கம் தாங்கி.
- காந்த தாங்கிகள்: active electromagnetic suspension.
ஒவ்வொரு தாங்கியின் விறைப்பு (சுமையின் கீழ் விலகலுக்கான எதிர்ப்பு, N/m அல்லது lbf/in இல்), அதன் damping (ஆற்றல் சிதறல், N·s/m இல்), அதன் நகரும் பகுதிகளின் சிறிய நிறை, அதன் ரேடியல் மற்றும் அச்சு clearances (இவை விறைப்பை அமைத்து மற்றும் நேர் அல்லாத தன்மையை அறிமுகப்படுத்தும்), மற்றும் — திரவ-படிம வகைகளுக்கு முக்கியமாக — வலுவான வேக சார்பு: ஒரு பத்திரிகை தாங்கியின் விறைப்பு மற்றும் தணிப்பு இயங்கும் வேகத்துடன் குறிப்பிடத்தக்கவாறு மாற்றம் ஆகும்.
துணைக் கட்டமைப்பு
நிலையான அடிப்படை உபாদனங்கள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கும் தாங்கி வெளிமையங்கள் மற்றும் பீடங்கள், அவற்றை இணைக்கும் அடிப்படை தட்டு அல்லது சட்டகம், சுமைகளை தரையில் கொண்டு செல்லும் கான்கிரீட் அல்லது எஃகு அடிப்படை, மற்றும் அதிர்வு கட்டுப்படுத்த பயன்படுத்தப்படும் ஏதேனும் பிரித்தல் கூறுகள் — நீரூற்றுகள், பேடுகள், அல்லது மவுண்டுகள். துணை கூடுதல் விறைப்பு (சில சமயங்களில் ரோட்டரின் சொந்தத்திற்கு ஒப்பிடத்தக்கது, சில சமயங்களில் குறைவு), பொருள் மற்றும் மூட்டுகள் மூலம் தணிப்பு, மற்றும் ஒட்டுமொத்த அமைப்பு இயற்கை அதிர்வெண்ணை மாற்றும் நிறை கொண்டுவருகிறது. அங்கே அது அடிப்படை கடினத்தன்மை போதுமானதாக இல்லாத போது, அது இயந்திரத்தின் நடத்தையை ஆதிக்கூடியது.
2. அமைப்பு-நிலை பகுப்பாய்வு ஏன் அপরिહार்யமாக உள்ளது
இணைக்கப்பட்ட நடத்தை
அமைப்பின் வரையறுக்கும் பைசிட்ய ஒவ்வொரு கூறும் மற்றவற்றில் செயல்படுகிறது என்பதாகும்:
- ரோட்டர் விலகல் தாங்கிகளில் சக்திகளை உண்டாக்குகிறது.
- தாங்கி விலகல் ரோட்டரின் துணை நிலைமைகளை மாற்றுகிறது.
- துணை நমனீயதை தாங்கிகளை நகர விடுகிறது, தோற்ற தாங்கி விறைப்பை குறைக்கிறது.
- அடிக்கட்ட அதிர்வநிலை தாங்கிகள் மூலம் சுழலி உடன் கதிரெதிர் தொடர்பை ஏற்படுத்துகிறது.
அமைப்பின் இயல்பான அதிர்வெண்கள்
The இயற்கை அதிர்வெண்கள் பொதுவான அமைப்புக்கு சொந்தமான ஆனால் எந்தவொரு பகுதிக்கும் அல்ல:
- முனைய தாங்கிகள் திடமான சுழலி உடன் சிறிய விறுவிறுப்பு வேகங்களை கொடுக்கும்.
- திடமான தாங்கிகள் நমணீய சுழலி உடன் அதிக விறுவிறுப்பு வேகங்களை கொடுக்கும்.
- நமணீய அடிக்கட்டம் விறுவிறுப்பு வேகங்களை இறக்கி விடும், தாங்கிகள் திடமாக இருக்கும் போதும்.
- அமைப்பின் இயல்பான அதிர்வெண் சுழலியின் தனிநிலை இயல்பான அதிர்வெண் ஆக இருக்க முடியாது.
இந்த அதிர்வெண்கள் வேகத்துடன் எவ்வாறு நகர்வது என்பதைக் குறிப்பிடுவது சரியாக Campbell வரைபடம் என்பதற்காகவும், ஒவ்வொரு குறுக்கீடும் ஒரு mode shape ஒன்றுபட்ட அமைப்பின் உரிமையை குறிக்கிறது.
3. பகுப்பாய்வு முறைகள்
எளிமைப்படுத்தப்பட்ட மாதிரிகள்
முன்னறிவிப்புக் கூறிய வேலைக்கு, பொறியாளர்கள் குறைக்கப்பட்ட மாதிரிகளை நாடுகிறார்கள்:
- எளிய-ஆதரிக்கப்பட்ட தூண்: சுழலியை திடமான ஆதரணங்களில் ஒரு தூண் என்று கருதுவது, தாங்கி மற்றும் அடிக்கட்ட நমணீயதை புறக்கணிப்பது.
- ஜெஃப்கோட் சுழலி: வசந்த ஆதரணங்களைக் கொண்ட நெகிழ் தண்டில் ஒருமுகப்படுத்தப்பட்ட நிறை — தாங்கி முனையத்தை உள்ளடக்கிய பாரம்பரிய கற்பிக்கும் மாதிரி.
- பெயர்ப்பு-அணி முறை: பல-வட்டு சுழலிகளுக்கான பாரம்பரிய கை நெருங்கியான முறை.
உন்னத மாதிரிகள்
உண்மையான இயந்திரங்களின் துல்லியமான பகுப்பாய்வுக்கு:
- परिमित-உறுப்பு பகுப்பாய்வு (FEA): தாங்கு புள்ளிகளை பிரதிநிதித்துவப்படுத்தும் வசந்த உறுப்புகளுடன் கூடிய விரிவான சுழலி மாதிரி.
- தாங்கு மாதிரிகள்: வேகம், சுமை மற்றும் வெப்பநிலையுடன் மாறும் நேரியல் அல்லாத விறைப்பு மற்றும் தணிப்பு.
- அடிப்படை நெகிழ்வுத்தன்மை: ஆதாரக் கட்டமைப்பின் FEA அல்லது மாதிரி பகுப்பாய்வு.
- ஒருங்கிணைந்த பகுப்பாய்வு: ஒவ்வொரு இடைவினை விளைவையும் உள்ளடக்கிய முழுமையான அமைப்பு.
4. முக்கிய கணினி அளவுருக்கள்
விறைப்பு பங்களிப்புகள்
மொத்த கணினி விறைப்பு என்பது சுழலி, தாங்கு மற்றும் அடிப்படை விறைப்புக்களின் தொடர் இணைப்பாகும்:
1/ktotal = 1/kசுழலி + 1/kbearing + 1/kfoundation
- மிருதுவான உறுப்பு ஒட்டுமொத்த விறைப்பிற்கு ஆதிக்य செலுத்துகிறது — சங்கிலியின் பலவீனமான இணைப்பு ஒரு சங்கிலியை கட்டுப்படுத்துவதைப் போல.
- ஒரு பொதுவான நிজ-உலகப் பிரச்சினை என்பது அடிப்படை நெகிழ்வுத்தன்மை கணினி விறைப்பை சுழலியின் விறைப்புக்கு கீழே இழுத்துச் செல்வதாகும்.
தணிப்பு பங்களிப்புகள்
- தாங்கு தணிப்பு: வழக்கமாக ஆதிக்க மூலமாகும், குறிப்பாக திரவ-படலம் தாங்குகளில்.
- அடிப்படை தணிப்பு: ஆதாரங்களில் கட்டமைப்பு மற்றும் பொருள் தணிப்பு.
- சுழலி உள் தணிப்பு: பொதுவாக மிகவும் சிறியது மற்றும் பொதுவாக புறக்கணிக்கப்படுகிறது.
- மொத்த நீர்மச்சத்தி (Total damping): இணையான தணிப்பு கூறுகளின் கூட்டுத்தொகை.
5. நடைமுறை விளைவுகள்
இயந்திர வடிவமைப்புக்கு
- ஒரு சுழலி அதன் தாங்கிகள் மற்றும் அடிப்படையிலிருந்து தனிமையாக வடிவமைக்க முடியாது.
- தாங்கி தேர்வு அடையக்கூடிய முக்கிய வேகங்களை நிர்ধारிக்கிறது.
- அடிப்படை விறைப்பு சுழலியை ஆதரிக்க போதுமானதாக இருக்க வேண்டும்.
- உண்மையான உகந்தமைப்பு அனைத்து கூறுகளையும் ஒரே நேரத்தில் கருத்தில் கொள்ளுகிறது.
For Balancing
- Influence coefficients முழு அமைப்பின் பதிலைப் பிடிக்கிறது, வெறும் சுழலி அல்ல.
- கள சமநிலை நிறுவப்பட்ட அமைப்பு சிறப்பியல்புகளுக்கு தானாக கணக்கு வைத்துக் கொள்ளுகிறது.
- வெவ்வேறு தாங்கி-மற்றும்-ஆதரவு தொகுப்பில் கடையில் சுழலி சமநிலைப்படுத்துதல் நிறுவப்பட்ட இயந்திரத்திற்கு சரியாக மாற்றாமல் போகலாம்.
- அமைப்பு மாற்றங்கள் — தாங்கி உடைமை, அடிப்படை தொய்வு — நேரம்போக்கு சுழலி சமநிலை பதிலை மாற்றுகிறது.
இதுவே இடத்தில் அளவீடு மிகவும் மূল்யবானது என்பதற்கான சரியான காரணம். பேலன்சேட் போன்ற ஒரு சுமந்து செல்லக்கூடிய இரு-சேனல் பகுப்பாய்ப்பி Balanset-1A சுழலியை அதன் சொந்த தாங்கிகளில், இயங்கும் வேகத்தில், அதன் உண்மையான அடிப்படையில் சமநிலைப்படுத்துகிறது — எனவே amplitude-and-phase அது சேகரிக்கும் தரவு மற்றும் அது கணக்கிடும் செல்வாக்கு குணகங்கள் இயந்திரம் உண்மையில் இயங்குகின்ற உண்மையான சுழலி-தாங்கி அமைப்பை பிரதিபலிக்கிறது, ஆதரவு மற்றும் வெப்ப விளைவுகள் உட்பட சமநிலை இயந்திரம் ஒருபோதும் பார்க்கவில்லை. Balanset மீதமுள்ள ஏற்றத்தாழ்வு அது சரிபார்க்கும் மீதமுள்ளவை சுழலி சேவையில் வாழ்வதாகும்.
சிக்கல் தீர்ப்புக்கு
- ஒரு அதிர்வ समस்या சுழலி, தாங்கிகள் அல்லது அடிப்படையிலிருந்து தோன்றலாம்.
- நির்ணயம் ஒரு சந்தேக பகுதி அல்ல, முழு அமைப்பையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.
- ஒரு கூறு மாற்றம் முழு நடத்தையையும் மாற்றுகிறது.
- உதாரணமாக, அடிப்படை சீரழிவு ஒரு இயந்திரத்தின் முக்கிய வேகங்களை இயங்கும் வரம்பிற்குள் குறைக்கலாம்.
6. பொதுவான கணினி உள்ளமைப்புகள்
தாங்கு கொட்டைகளுக்கு இடையேயான எளிய உள்ளமைப்பு
- சுழலி அதன் முனைகளில் இரண்டு தாங்கு கொட்டைகளால் ஆதரிக்கப்படுகிறது.
- மிகவும் பொதுவான தொழிற்சாலை அமைப்பு மற்றும் பகுப்பாய்வு செய்ய எளியது.
- நிலையான பொருந்துகிறது இரு-தளம் சமநிலையமைக்கல் approach.
தாங்கு கொட்டையை விட வெளியே நீண்டுள்ள சுழலி உள்ளமைப்பு
- An overhung rotor அதன் தாங்கு கொட்டை ஆதாரத்திற்கு அப்பால் நீட்டிறக்கப்படுகிறது.
- கணம் கை தாங்கு கொட்டை சுமைகளை அதிகரிக்கிறது.
- இது சமநிலையற்ற தன்மைக்கு மிகவும் உணர்வுள்ளதாக இருக்கிறது, மற்றும் வலுவான couple-unbalance component.
- விசிறிகள், பம்புகள் மற்றும் சில மோட்டார்களில் பொதுவாக உள்ளது.
பல-தாங்கு கொட்டை அமைப்புகள்
- மூன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தாங்கு கொட்டைகள் ஒற்றை சுழலியை ஆதரிக்கின்றன.
- சுமை விநியோகம் இன்னும் சிக்கலானது.
- தாங்கு கொட்டைகளுக்கு இடையேயான சீரமைப்பு முக்கியமாக இருக்கிறது.
- பெரிய விசையாழ்ங்கள், ஜெனரேட்டர்கள் மற்றும் காகித-இயந்திர உருளைகளில் பொதுவாக உள்ளது.
இணைக்கப்பட்ட பல-சுழலி அமைப்புகள்
- மோட்டார்-பம்பு மற்றும் விசையாழ்-ஜெனரேட்டர் தொகுப்புகளைப் போல, இணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்ட பல சுழலிகள்.
- ஒவ்வொரு சுழலியும் அதன் சொந்த தாங்கு கொட்டைகளைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் அமைப்புகள் இயக்கவியலாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன.
- இது பகுப்பாய்வு செய்ய மிகவும் சிக்கலான உள்ளமைப்பு ஆகும்.
- Misalignment ஒரு இணைப்பில் சுழலிகளுக்கு இடையே தொடர்பு சக்திகளை உत்பন்నம் செய்கிறது.
சுழலும் இயந்திரங்களை ஒரு ஒருங்கிணைந்த சுழற்சி-தாங்கு அமைப்பாக கருத்தில் கொள்வது — பிரிந்த கூறுகளின் தொகுப்பாக அல்ல — பயனுள்ள வடிவமைப்பு, பகுப்பாய்வு மற்றும் சிக்கல் தீர்ப்புக்கு அடிப்படையாகும். கணினி-அளவிலான கண்ணோட்டம் பல அதிர்வு நிகழ்வுகளை விளக்குகிறது, இந்த விஷயங்கள் தனிமையில் பொருள் இல்லை, மேலும் இது சரியாக செயல்படும் சரிசெய்தல் நடவடிக்கைகளுக்கு வழி காட்டுகிறது, நம்பகமான மற்றும் திறமையான செயல்பாட்டிற்கு।