Döner Makinelerde Rotoru Anlamak

Tanım: Rotor Nedir?

A rotor Bir makine parçasındaki birincil dönen düzenektir. Genellikle, pervaneler, kanatlar, mıknatıslar veya armatürler gibi diğer bileşenlerin monte edildiği merkezi bir şafttan oluşur. Tüm düzenek, yataklarla desteklenir ve torku iletmek ve iş yapmak üzere tasarlanmıştır. Bir rotorun dönerken nasıl davrandığını, titreşimleri ve sapmaları da dahil olmak üzere inceleyen bilim dalı, rotor dinamikleri, makine mühendisliğinde kritik bir alandır.

Temel Sınıflandırma: Sert ve Esnek Rotorlar

Rotor dinamiğindeki en önemli ayrım, bir rotorun "rijit" mi yoksa "esnek" bir gövde gibi mi davrandığıdır. Bu sınıflandırma, malzemenin özelliklerine değil, makinenin çalışma hızı ile rotorun dönme hızı arasındaki ilişkiye dayanır. kritik hızlar (doğal bükülme frekansları).

Sert Rotorlar

Bir rotor dikkate alınır katı Çalışma hızı, ilk bükülme kritik hızının (genellikle ilk kritik hızın 70%'sinden az) oldukça altındaysa. Bu hızlarda, şaft dinamik kuvvetler nedeniyle önemli bir bükülme veya esneme yaşamaz. Tüm rotorun tek ve sert bir kütle olarak döndüğü varsayılabilir.

• Özellikleri: Daha kısa, daha tıknaz olma eğilimindedirler ve daha düşük hızlarda çalışırlar.
• Dengeleme: Tamamen düzeltilebilir iki düzlemli dinamik dengeleme katı cisim mekaniğinin prensiplerine göre.
• Örnekler: Çoğu standart elektrik motorları, düşük hızlı fanlar, taşlama taşları ve çok sayıda pompa pervanesi.

Esnek Rotorlar

Bir rotor dikkate alınır esnek Bükülme kritik hızlarından bir veya daha fazlasına yakın, aynı hızda veya daha yüksek bir hızda çalışacak şekilde tasarlanmışsa. Rotor kritik bir hıza yaklaştıkça, şaft sapmaya ve önemli ölçüde bükülmeye başlayacaktır. Bu bükülmenin şekline "mod şekli" denir.

• Özellikleri: Uzun, ince yapılıdırlar ve yüksek hızlarda çalışırlar.
• Dengeleme: İki düzlemli dengeleme yetersizdir. Esnek rotorlar, şaftın bükülmesini hesaba katan daha gelişmiş, çok düzlemli dengeleme teknikleri gerektirir. Bu, "modal dengeleme" (her mod şeklinin ayrı ayrı dengelenmesi) veya çok hızlı etki katsayısı dengelemesini içerebilir.
• Örnekler: Büyük buhar ve gaz türbinleri, yüksek hızlı kompresörler, uzun tahrik milleri ve jeneratör rotorları.

Esnek rotorların tasarımı ve analizi çok daha karmaşıktır, çünkü dinamik davranışları hızla değişir.

Bir Rotor Tertibatının Ortak Bileşenleri

Bir rotor, sadece bir şafttan ibaret değildir. Tipik bir düzenek şunları içerebilir:

• Şaft: Torku ileten merkezi bileşen.
• Pervaneler, Kanatlar veya Kanatçıklar: Bir akışkan üzerinde iş yapan bileşenler (pompalar, fanlar, türbinler).
• Armatür/Sargılar: Bir elektrik motorunun veya jeneratörünün dönen kısmı.
• Dergiler: Milin yatakların içinde bulunan son derece cilalı bölümleri.
• Kaplinler: Rotoru başka bir makineye bağlamak için kullanılan göbekler.
• İtme Yakaları: Herhangi bir eksenel kuvveti emen bileşenler.
• Denge Halkaları veya Düzlemler: Dengeleme sırasında düzeltme ağırlıklarının eklendiği belirlenmiş yerler.

Rotorlarla İlgili Yaygın Sorunlar

Titreşim analizi, rotor tertibatından kaynaklanan çok çeşitli sorunların tespitinde kullanılır:

• Dengesizlik: En sık karşılaşılan sorun, kütle dağılımının eşit olmamasından kaynaklanır.
• Bükülmüş Şaft: Milde fiziksel bir bükülme veya yaylanma.
• Şaft Çatlağı: Felaketle sonuçlanabilecek bir arızaya yol açabilen, gelişen bir yorulma çatlağı.
• Hizalama bozukluğu: Rotorlar arasındaki bir problem olmasına rağmen rotor tertibatı içerisinde yüksek gerilmelere neden olur.
• Rotor-Stator Sürtünmesi: Makinenin dönen ve duran parçaları arasındaki temas.
• Geveşeklik: Bir bileşenin (örneğin bir pervanenin) şafta gevşek bir şekilde oturması.

← Ana Dizin'e Geri Dön