Hiểu về Rotor linh hoạt

Định nghĩa: Rotor mềm là gì?

A rôto linh hoạt là một rôto bị biến dạng hoặc uốn cong do lực ly tâm khi hoạt động ở hoặc gần nó tốc độ tới hạn. Không giống như một rôto cứng, có thể cân bằng ở tốc độ thấp và duy trì cân bằng trong suốt dải tốc độ hoạt động, sự phân bố mất cân bằng của rô-to mềm thay đổi khi hình dạng của nó thay đổi theo tốc độ. Điều này có nghĩa là việc cân bằng rô-to mềm phức tạp hơn đáng kể.

Theo nguyên tắc chung, một rôto được coi là linh hoạt nếu tốc độ dịch vụ tối đa của nó là 70% trở lên của tốc độ uốn cong tới hạn đầu tiên của nó.

Tại sao cánh quạt mềm lại hoạt động khác nhau?

Chìa khóa để hiểu một rôto linh hoạt là khái niệm về tốc độ tới hạn and hình dạng chế độ.

• Tốc độ tới hạn: Đây là tốc độ quay trùng với một trong các tần số tự nhiên của rotor. Ở tốc độ này, rotor sẽ trải qua hiện tượng cộng hưởng, và bất kỳ sự mất cân bằng nhỏ nào cũng sẽ được khuếch đại đáng kể, khiến rotor bị cong.
• Chế độ Hình dạng: Đây là hình dạng đặc trưng mà rô-to uốn cong khi đi qua một tốc độ tới hạn cụ thể. Tốc độ tới hạn đầu tiên có dạng sóng bán sin đơn giản, tốc độ tới hạn thứ hai có dạng sóng sin đầy đủ (với một nút ở giữa), v.v.

Khi rô-tơ mềm quay, vị trí của "điểm nặng" (trọng tâm) bị dịch chuyển do sự uốn cong này. Sự mất cân bằng tồn tại ở tốc độ thấp có thể ở một vị trí hiệu dụng hoàn toàn khác ở tốc độ cao. Do đó, một phép cân bằng hai mặt phẳng đơn giản được thực hiện ở tốc độ thấp sẽ không đủ để đảm bảo hoạt động trơn tru ở tốc độ vận hành hoặc trong quá trình chuyển tiếp qua các tốc độ tới hạn.

Cân bằng rotor linh hoạt

Việc cân bằng các rôto linh hoạt là một nhiệm vụ chuyên biệt đòi hỏi các kỹ thuật và thiết bị tiên tiến, như được nêu trong các tiêu chuẩn như Tiêu chuẩn ISO 21940-12Mục tiêu không chỉ là cân bằng rôto ở một tốc độ mà còn đảm bảo nó chạy trơn tru trong toàn bộ phạm vi hoạt động, bao gồm cả việc vượt qua các tốc độ quan trọng.

Các kỹ thuật phổ biến bao gồm:

• Cân bằng phương thức: Đây là một kỹ thuật mạnh mẽ, trong đó mỗi chế độ uốn được xử lý như một vấn đề mất cân bằng riêng biệt. Các trọng số hiệu chỉnh được đặt một cách chiến lược trên nhiều mặt phẳng dọc theo rotor để triệt tiêu các lực tạo ra bởi mỗi hình dạng chế độ. Ví dụ, để hiệu chỉnh chế độ đầu tiên, các trọng số được đặt ở tâm rotor, nơi có độ uốn lớn nhất. Để hiệu chỉnh chế độ thứ hai, các trọng số được đặt ở hai bên của nút trung tâm.
• Phương pháp hệ số ảnh hưởng (Đa tốc độ, Đa mặt phẳng): Điều này bao gồm việc vận hành rotor ở nhiều tốc độ khác nhau (bao gồm cả tốc độ gần tới hạn) và sử dụng các trọng số thử nghiệm trên nhiều mặt phẳng hiệu chỉnh. Dữ liệu được sử dụng để xây dựng một ma trận phức tạp các hệ số ảnh hưởng mô tả phản ứng của rotor. Sau đó, máy tính sẽ giải ma trận này để xác định tập hợp trọng số hiệu chỉnh tối ưu cho nhiều mặt phẳng cùng lúc.

Quá trình này thường yêu cầu một máy cân bằng tốc độ cao có thể vận hành rôto một cách an toàn ở tốc độ tới hạn và phần mềm tinh vi để thực hiện các tính toán cần thiết.

Ví dụ về Rotor linh hoạt

Roto mềm thường được sử dụng trong các máy móc hiệu suất cao, bao gồm:

• Máy phát điện tua bin hơi nước và khí lớn
• Máy nén turbo tốc độ cao
• Trục và con lăn dài, mảnh trong máy làm giấy
• Trục chính máy công cụ tốc độ cao

← Quay lại Mục lục chính