По време на процеса на разработване на продукта, отделът за технически изследвания и развитие установи, че роторът има по-очевиден вибрационен феномен, когато достигне 100 000 оборота. Този проблем не само засяга стабилността на работата на продукта, но може също така да представлява заплаха за експлоатационния живот и безопасността на оборудването. За да анализираме задълбочено основната причина за проблема и да потърсим ефективни решения, ние активно организирахме тази среща за техническа дискусия, за да проучим и анализираме причините.
1. Анализ на факторите на вибрациите на ротора
1.1 Дисбаланс на самия ротор
По време на производствения процес на ротора, поради неравномерно разпределение на материала, грешки в точността на обработка и други причини, неговият център на масата може да не съвпада с центъра на въртене. Когато се върти с висока скорост, този дисбаланс ще генерира центробежна сила, която ще причини вибрации. Дори ако вибрацията не е очевидна при ниска скорост, когато скоростта се увеличи до 100 000 оборота, малкият дисбаланс ще се усили, което ще доведе до засилване на вибрацията.
1.2 Работа на лагера и монтаж
Неправилен избор на тип лагер: Различните типове лагери имат различен капацитет на натоварване, ограничения на скоростта и характеристики на затихване. Ако избраният лагер не може да отговори на изискванията за висока скорост и висока точност на работа на ротора при 100 000 оборота, като например сачмени лагери, може да възникне вибрация при високи скорости поради триене, нагряване и износване между сачмата и каналите.
Недостатъчна точност на монтиране на лагера: Ако отклоненията на коаксиалността и вертикалността на лагера са големи по време на монтажа, роторът ще бъде подложен на допълнителни радиални и аксиални сили по време на въртене, като по този начин ще причини вибрации. В допълнение, неподходящото предварително натоварване на лагера също ще повлияе на неговата работна стабилност. Прекомерното или недостатъчното предварително натоварване може да причини проблеми с вибрациите.
1.3 Твърдост и резонанс на валовата система
Недостатъчна твърдост на валовата система: Фактори като материал, диаметър, дължина на вала и разположението на компонентите, свързани към вала, ще повлияят на твърдостта на валовата система. Когато твърдостта на валовата система е лоша, валът е склонен към огъване и деформация под действието на центробежната сила, генерирана от високоскоростното въртене на ротора, което от своя страна причинява вибрации. Особено когато се доближава до естествената честота на системата на вала, има вероятност да възникне резонанс, което води до рязко увеличаване на вибрациите.
Проблем с резонанса: Роторната система има своя собствена честота. Когато скоростта на ротора е близка или равна на естествената му честота, ще възникне резонанс. При работа с висока скорост от 100 000 rpm, дори малки външни възбуждания, като небалансирани сили, смущения на въздушния поток и т.н., веднъж съгласувани с естествената честота на системата на вала, могат да причинят силни резонансни вибрации.
1.4 Фактори на околната среда
Температурни промени: По време на високоскоростна работа на ротора, температурата на системата ще се повиши поради генериране на топлина от триене и други причини. Ако коефициентите на термично разширение на компоненти като вал и лагер са различни или условията за разсейване на топлината са лоши, хлабината на прилягане между компонентите ще се промени, причинявайки вибрации. В допълнение, колебанията в температурата на околната среда също могат да повлияят на роторната система. Например, в среда с ниска температура, вискозитетът на смазочното масло се увеличава, което може да повлияе на ефекта на смазване на лагера и да причини вибрации.
2. Планове за подобряване и технически средства
2.1 Оптимизиране на динамичния баланс на ротора
Използвайте оборудване за динамично балансиране с висока точност, за да извършите корекция на динамичния баланс на ротора. Първо, извършете предварителен тест за динамично балансиране при ниска скорост, за да измерите дисбаланса на ротора и неговата фаза, и след това постепенно намалете дисбаланса чрез добавяне или премахване на противотежести в определени позиции на ротора. След завършване на предварителната корекция, роторът се повишава до висока скорост от 100 000 оборота за фина настройка на динамичния баланс, за да се гарантира, че дисбалансът на ротора се контролира в много малък диапазон по време на работа с висока скорост, като по този начин ефективно се намаляват вибрациите, причинени от дисбаланса.
2.2 Избор на оптимизация на лагера и прецизен монтаж
Преоценете избора на лагери: В комбинация със скоростта на ротора, натоварването, работната температура и други работни условия, изберете типове лагери, които са по-подходящи за работа с висока скорост, като керамични сачмени лагери, които имат предимствата на леко тегло, висока твърдост , нисък коефициент на триене и устойчивост на висока температура. Те могат да осигурят по-добра стабилност и по-ниски нива на вибрации при висока скорост от 100 000 оборота. В същото време помислете за използването на лагери с добри характеристики на затихване за ефективно поемане и потискане на вибрациите.
Подобрете точността на монтажа на лагера: Използвайте усъвършенствана технология за монтаж и високопрецизни инструменти за монтаж, за да контролирате стриктно грешките на коаксиалността и вертикалността по време на монтажа на лагера в много малък диапазон. Например, използвайте лазерен инструмент за измерване на коаксиалността, за да наблюдавате и регулирате процеса на инсталиране на лагера в реално време, за да осигурите точността на съвпадението между вала и лагера. По отношение на предварителното натоварване на лагера, в зависимост от типа и специфичните условия на работа на лагера, определете подходящата стойност на предварителното натоварване чрез прецизно изчисление и експеримент и използвайте специално устройство за предварително натоварване, за да приложите и регулирате предварителното натоварване, за да осигурите стабилността на лагера по време на високи - скоростна работа.
2.3 Укрепване на твърдостта на валовата система и избягване на резонанс
Оптимизиране на дизайна на системата на вала: Чрез анализ на крайните елементи и други средства структурата на вала се оптимизира и проектира, а твърдостта на системата на вала се подобрява чрез увеличаване на диаметъра на вала, използване на материали с висока якост или промяна на напречното сечение форма на вала, така че да се намали деформацията на огъване на вала по време на високоскоростно въртене. В същото време разположението на компонентите на вала е разумно коригирано, за да се намали конзолната структура, така че силата на системата на вала да е по-равномерна.
Регулиране и избягване на резонансната честота: Изчислете точно естествената честота на системата от валове и регулирайте естествената честота на системата от валове, като промените структурните параметри на системата от валове, като дължина, диаметър, модул на еластичност на материала и др. , или добавяне на амортисьори, амортисьори и други устройства към системата на вала, за да се държи далеч от работната скорост на ротора (100 000 об./мин.), за да се избегне възникване на резонанс. В етапа на проектиране на продукта технологията за модален анализ може също да се използва за прогнозиране на възможни проблеми с резонанса и предварително оптимизиране на дизайна.
2.4 Контрол на околната среда
Температурен контрол и термично управление: Проектирайте разумна система за разсейване на топлината, като добавяне на радиатори, използване на принудително въздушно охлаждане или течно охлаждане, за да се осигури температурна стабилност на роторната система по време на работа с висока скорост. Прецизно изчисляване и компенсиране на топлинното разширение на ключови компоненти като валове и лагери, като например използване на запазени междини на топлинно разширение или използване на материали със съвпадащи коефициенти на топлинно разширение, за да се гарантира, че точността на съвпадението между компонентите не се влияе при промяна на температурата. В същото време, по време на работа на оборудването, наблюдавайте температурните промени в реално време и регулирайте интензитета на разсейване на топлината във времето чрез системата за контрол на температурата, за да поддържате температурната стабилност на системата.
3. Обобщение
Изследователите на Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. проведоха цялостен и задълбочен анализ на факторите, влияещи върху вибрациите на ротора и идентифицираха ключовите фактори за собствения дисбаланс на ротора, производителността и монтажа на лагера, твърдостта и резонанса на вала, факторите на околната среда и работна среда. В отговор на тези фактори бяха предложени серия от планове за подобрение и бяха обяснени съответните технически средства. В последващите изследвания и разработки персоналът за научноизследователска и развойна дейност постепенно ще изпълни тези планове, ще следи отблизо вибрациите на ротора и допълнително ще оптимизира и коригира според действителните резултати, за да гарантира, че роторът може да работи по-стабилно и надеждно по време на високоскоростна работа , осигурявайки силна гаранция за подобряване на производителността и технологични иновации на продуктите на компанията. Тази техническа дискусия не само отразява духа на персонала за научноизследователска и развойна дейност за преодоляване на трудностите, но също така отразява акцента на компанията върху качеството на продукта. Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. се ангажира да предоставя на всеки клиент продукти с по-високо качество, по-добра цена и по-добро качество, като разработва само продукти, подходящи за клиенти, и създава професионални решения на едно гише!
Време на публикуване: 22 ноември 2024 г
