Розуміння жорсткого ротора

1. Визначення: Що таке жорсткий ротор?

A Жорсткий ротор це ротор, який суттєво не згинається, не прогинається та не змінює свою форму під впливом власних сил. дисбаланс сили на його робочій швидкості. Для цілей балансування ротор вважається жорстким, якщо він працює зі швидкістю, меншою за 70-75% його першої критична швидкість.

Ключовий принцип жорсткого балансування ротора полягає в тому, що розподіл дисбалансу вздовж довжини ротора не змінюється при зміні швидкості обертання ротора. Це означає, що стан балансу, досягнутий на низькій швидкості на балансувальному верстаті, буде дійсним та ефективним, коли ротор працює на значно вищій робочій швидкості.

Переважна більшість поширених промислових роторів, таких як якорі електродвигунів, вентиляторів, насосів та шківи, вважаються жорсткими роторами.

2. Жорсткий проти Гнучкий ротор

Різниця між жорсткими та гнучкими роторами є однією з найважливіших концепцій балансування роторів:

Жорсткий ротор

• Робоча швидкість: Значно нижче своєї першої критичної швидкості (зазвичай < 75%).
• Поведінка: Не згинається та не прогинається під дією відцентрових сил. Його характеристики дисбалансу не залежать від швидкості.
• Процедура балансування: Можна збалансувати на одній зручній низькій швидкості. Стандартного двоплощинного балансування достатньо для корекції будь-яких динамічний дисбалансМіжнародним стандартом для балансування жорстких роторів є ISO 21940-11.

Гнучкий ротор

• Робоча швидкість: Наближається до однієї або кількох критичних швидкостей, проходить через них або працює на них значно вище.
• Поведінка: Згинається та вигинається під час проходження критичних швидкостей. Сили дисбалансу призводять до зміни форми ротора (прогину), і може здаватися, що розташування «важкої точки» зміщується.
• Процедура балансування: Набагато складніше. Потрібне багатоплощинне балансування (часто більше двох площин) і має виконуватися на робочій швидкості або близько до неї, щоб врахувати згинання ротора. Потрібні спеціалізовані методи.

3. Важливість «жорсткого» припущення

Припущення, що ротор поводиться жорстко, дозволяє здійснювати практичне, економічне та безпечне балансування на промислових балансувальних машинах. Ці машини зазвичай обертають ротори з відносно низькими швидкостями (кілька сотень об/хв) для безпеки та механічної простоти.

Якщо ротор справді жорсткий, то дисбаланс Виміряний на балансувальному верстаті при 400 об/хв, буде тим самим дисбалансом, який викликає вібрацію при 3600 об/хв у польових умовах. Виправлення його на низькій швидкості вирішує проблему на високій швидкості. Якби ротор був насправді гнучким, балансування на низькій швидкості було б неефективним, оскільки ротор би згинався та демонстрував би зовсім інший стан дисбалансу на вищій робочій швидкості.

4. Коли ротор вважається жорстким?

Рішення вважати ротор жорстким ґрунтується на його геометрії та робочій швидкості:

• Короткі, товсті ротори: Ротори, що мають великий діаметр відносно їхньої довжини (наприклад, шліфувальний круг або дискове гальмо), майже завжди жорсткі.
• Довгі, тонкі ротори: Довгі та тонкі ротори (наприклад, карданний вал або ротор багатоступеневого компресора) мають більшу ймовірність бути гнучкими, особливо якщо вони працюють на високих швидкостях.

Зрештою, визначальним критерієм є співвідношення робочої швидкості до першої критичної швидкості. Якщо це співвідношення низьке, то підхід до балансування жорсткого ротора є доцільним і буде успішним.

← Назад до головного індексу