ทำความเข้าใจเกี่ยวกับโรเตอร์แบบยืดหยุ่น

คำจำกัดความ: โรเตอร์แบบยืดหยุ่นคืออะไร?

ก โรเตอร์แบบยืดหยุ่น คือโรเตอร์ที่เสียรูปหรือโค้งงอเนื่องจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางเมื่อทำงานที่หรือใกล้กับ ความเร็ววิกฤต. ไม่เหมือน โรเตอร์แข็งซึ่งสามารถปรับสมดุลได้ที่ความเร็วต่ำและจะคงความสมดุลตลอดช่วงความเร็วการทำงาน การกระจายความไม่สมดุลของโรเตอร์แบบยืดหยุ่นจะเปลี่ยนแปลงไปตามรูปร่างที่เปลี่ยนแปลงไปตามความเร็ว ซึ่งหมายความว่าการปรับสมดุลโรเตอร์แบบยืดหยุ่นเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนกว่ามาก

ตามหลักทั่วไป โรเตอร์จะถือว่ามีความยืดหยุ่นหากความเร็วในการให้บริการสูงสุดคือ 70% ขึ้นไป ของความเร็ววิกฤตการโค้งงอครั้งแรก

เหตุใดโรเตอร์แบบยืดหยุ่นจึงมีพฤติกรรมแตกต่างกัน?

กุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจโรเตอร์แบบยืดหยุ่นคือแนวคิดของ ความเร็ววิกฤต and โหมดรูปร่าง.

• ความเร็ววิกฤต: นี่คือความเร็วในการหมุนที่ตรงกับความถี่ธรรมชาติของโรเตอร์ ที่ความเร็วนี้ โรเตอร์จะเกิดการสั่นพ้อง และความไม่สมดุลเพียงเล็กน้อยจะถูกขยายอย่างมาก ทำให้โรเตอร์โค้งงอ
• โหมดรูปร่าง: นี่คือรูปร่างลักษณะเฉพาะที่โรเตอร์จะโค้งงอเมื่อเคลื่อนที่ผ่านความเร็ววิกฤตที่กำหนด ความเร็ววิกฤตแรกมีรูปร่างคลื่นไซน์ครึ่งคลื่นอย่างง่าย ความเร็ววิกฤตที่สองมีรูปร่างคลื่นไซน์เต็ม (มีโหนดอยู่ตรงกลาง) และอื่นๆ

เมื่อโรเตอร์แบบยืดหยุ่นหมุนขึ้น ตำแหน่งของ "จุดหนัก" (จุดศูนย์กลางมวล) จะเลื่อนเนื่องจากการโค้งงอนี้ ความไม่สมดุลที่เกิดขึ้นที่ความเร็วต่ำอาจอยู่ในตำแหน่งที่มีประสิทธิภาพที่แตกต่างออกไปโดยสิ้นเชิงที่ความเร็วสูง ดังนั้น การปรับสมดุลแบบสองระนาบอย่างง่ายที่ความเร็วต่ำจึงไม่เพียงพอที่จะรับประกันการทำงานที่ราบรื่นที่ความเร็วใช้งานหรือระหว่างการเคลื่อนที่ผ่านความเร็ววิกฤต

การปรับสมดุลโรเตอร์แบบยืดหยุ่น

การปรับสมดุลโรเตอร์แบบยืดหยุ่นเป็นงานเฉพาะทางที่ต้องใช้เทคนิคและอุปกรณ์ขั้นสูงตามที่ระบุไว้ในมาตรฐาน เช่น ISO 21940-12เป้าหมายไม่ใช่แค่เพียงเพื่อปรับสมดุลโรเตอร์ให้มีความเร็วหนึ่งระดับเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการทำให้แน่ใจว่าโรเตอร์จะทำงานได้อย่างราบรื่นตลอดช่วงการทำงานทั้งหมด รวมถึงผ่านความเร็วที่สำคัญด้วย

เทคนิคทั่วไปได้แก่:

• การปรับสมดุลโหมด: นี่เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพ โดยพิจารณาโหมดการดัดแต่ละโหมดเป็นปัญหาความไม่สมดุลที่แยกจากกัน ตุ้มน้ำหนักแก้ไขจะถูกวางอย่างมีกลยุทธ์ในหลายระนาบตามแนวโรเตอร์เพื่อต้านแรงที่เกิดจากรูปร่างโหมดแต่ละโหมดโดยเฉพาะ ตัวอย่างเช่น ในการแก้ไขโหมดแรก ตุ้มน้ำหนักจะถูกวางไว้ที่กึ่งกลางของโรเตอร์ซึ่งเป็นจุดที่การดัดมีมากที่สุด ในการแก้ไขโหมดที่สอง ตุ้มน้ำหนักจะถูกวางไว้ที่ด้านใดด้านหนึ่งของโหนดกลาง
• วิธีการค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพล (หลายความเร็ว หลายระนาบ): ซึ่งเกี่ยวข้องกับการหมุนโรเตอร์ด้วยความเร็วที่แตกต่างกันหลายระดับ (รวมถึงความเร็วใกล้จุดวิกฤต) และการใช้น้ำหนักทดลองในระนาบแก้ไขหลายระนาบ ข้อมูลจะถูกใช้เพื่อสร้างเมทริกซ์ที่ซับซ้อนของค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพลที่อธิบายการตอบสนองของโรเตอร์ จากนั้นคอมพิวเตอร์จะแก้เมทริกซ์นี้เพื่อกำหนดชุดน้ำหนักแก้ไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระนาบหลายระนาบพร้อมกัน

โดยทั่วไปกระบวนการนี้ต้องใช้เครื่องปรับสมดุลความเร็วสูงที่สามารถสั่งการโรเตอร์ได้อย่างปลอดภัยด้วยความเร็วที่สำคัญและซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนเพื่อดำเนินการคำนวณที่จำเป็น

ตัวอย่างของโรเตอร์แบบยืดหยุ่น

โรเตอร์แบบยืดหยุ่นมักพบในเครื่องจักรประสิทธิภาพสูง รวมไปถึง:

• เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันไอน้ำและก๊าซขนาดใหญ่
• เทอร์โบคอมเพรสเซอร์ความเร็วสูง
• เพลาและลูกกลิ้งที่ยาวและเรียวในเครื่องจักรผลิตกระดาษ
• แกนหมุนเครื่องมือเครื่องจักรความเร็วสูง

← กลับสู่ดัชนีหลัก