جلسه بحث فنی تحقیق و توسعه محصول

در طول فرآیند توسعه محصول، بخش تحقیق و توسعه فنی دریافت که روتور هنگامی که به 100000 دور می‌رسد، پدیده ارتعاش آشکارتری دارد. این مشکل نه تنها بر پایداری عملکرد محصول تأثیر می گذارد، بلکه ممکن است خطری برای عمر مفید و ایمنی تجهیزات باشد. به منظور تجزیه و تحلیل عمیق علت اصلی مشکل و جستجوی راه حل های موثر، ما به طور فعال این جلسه بحث فنی را برای مطالعه و تجزیه و تحلیل دلایل برگزار کردیم.

1. تجزیه و تحلیل عوامل ارتعاش روتور

1.1 عدم تعادل خود روتور

در طول فرآیند ساخت روتور، به دلیل توزیع ناهموار مواد، خطاهای دقت ماشینکاری و دلایل دیگر، ممکن است مرکز جرم آن با مرکز چرخش منطبق نباشد. هنگام چرخش با سرعت بالا، این عدم تعادل نیروی گریز از مرکز ایجاد می کند که باعث ارتعاش می شود. حتی اگر ارتعاش در سرعت کم مشخص نباشد، با افزایش سرعت به 100000 دور، عدم تعادل کوچک تقویت می شود و باعث تشدید ارتعاش می شود.

1.2 عملکرد و نصب بلبرینگ

انتخاب نامناسب نوع بلبرینگ: انواع مختلف یاتاقان ها ظرفیت تحمل بار، محدودیت سرعت و ویژگی های میرایی متفاوتی دارند. اگر یاتاقان انتخاب شده نتواند الزامات عملکرد با سرعت و دقت بالا روتور را در 100000 دور، مانند بلبرینگ ها برآورده کند، ممکن است لرزش در سرعت های بالا به دلیل اصطکاک، گرما و سایش بین توپ و مسیر مسابقه رخ دهد.

دقت نصب ناکافی بلبرینگ: اگر انحرافات هم محوری و عمودی یاتاقان در هنگام نصب زیاد باشد، روتور در حین چرخش تحت نیروهای شعاعی و محوری اضافی قرار می گیرد و در نتیجه باعث ایجاد لرزش می شود. علاوه بر این، پیش بارگذاری نامناسب یاتاقان نیز بر پایداری عملکرد آن تأثیر می گذارد. پیش بارگذاری بیش از حد یا ناکافی ممکن است باعث مشکلات لرزش شود.

1.3 صلبیت و رزونانس سیستم شفت

صلبیت ناکافی سیستم شفت: عواملی مانند جنس، قطر، طول شفت و چیدمان اجزای متصل به شفت بر استحکام سیستم شفت تأثیر می گذارد. هنگامی که استحکام سیستم شفت ضعیف است، شفت تحت تأثیر نیروی گریز از مرکز ایجاد شده توسط چرخش با سرعت بالا روتور مستعد خم شدن و تغییر شکل است که به نوبه خود باعث ایجاد ارتعاش می شود. به خصوص هنگام نزدیک شدن به فرکانس طبیعی سیستم شفت، رزونانس مستعد رخ دادن است و باعث افزایش شدید ارتعاش می شود.

مشکل تشدید: سیستم روتور فرکانس طبیعی خود را دارد. هنگامی که سرعت روتور نزدیک یا برابر فرکانس طبیعی خود باشد، تشدید رخ می دهد. تحت عملکرد پر سرعت 100000 دور در دقیقه، حتی تحریکات خارجی کوچک، مانند نیروهای نامتعادل، اختلالات جریان هوا و غیره، زمانی که با فرکانس طبیعی سیستم شفت مطابقت داشته باشند، ممکن است باعث ایجاد ارتعاش تشدید کننده قوی شوند.

1.4 عوامل محیطی

تغییرات دما: در حین کار با سرعت روتور، دمای سیستم به دلیل تولید گرمای اصطکاکی و دلایل دیگر افزایش می یابد. اگر ضرایب انبساط حرارتی اجزایی مانند شفت و یاتاقان متفاوت باشد یا شرایط اتلاف حرارت نامناسب باشد، فاصله مناسب بین اجزا تغییر می‌کند و باعث ایجاد لرزش می‌شود. علاوه بر این، نوسانات دمای محیط نیز ممکن است بر روی سیستم روتور تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، در یک محیط با دمای پایین، ویسکوزیته روغن روان کننده افزایش می یابد که ممکن است بر روی اثر روانکاری بلبرینگ تأثیر بگذارد و باعث لرزش شود.

2. طرح های بهبود و وسایل فنی

2.1 بهینه سازی تعادل پویا روتور

از تجهیزات بالانس دینامیکی با دقت بالا برای انجام اصلاح تعادل دینامیکی روی روتور استفاده کنید. ابتدا تست تعادل دینامیکی اولیه را با سرعت کم انجام دهید تا عدم تعادل روتور و فاز آن را اندازه گیری کنید و سپس با افزودن یا حذف وزنه های تعادل در موقعیت های خاص روی روتور به تدریج عدم تعادل را کاهش دهید. پس از تکمیل اصلاح اولیه، روتور تا سرعت بالای 100000 دور برای تنظیم تعادل دینامیکی دقیق بالا می رود تا اطمینان حاصل شود که عدم تعادل روتور در محدوده بسیار کمی در حین کار با سرعت بالا کنترل می شود و در نتیجه به طور موثر لرزش ناشی از عدم تعادل را کاهش می دهد.

2.2 انتخاب بهینه سازی بلبرینگ و نصب دقیق

ارزیابی مجدد انتخاب بلبرینگ: در ترکیب با سرعت روتور، بار، دمای عملیاتی و سایر شرایط کاری، انواع یاتاقان‌هایی را انتخاب کنید که برای عملیات با سرعت بالا مناسب‌تر هستند، مانند بلبرینگ‌های سرامیکی، که دارای مزایای وزن سبک، سختی بالا هستند. ضریب اصطکاک کم و مقاومت در برابر دمای بالا. آنها می توانند پایداری بهتر و سطوح ارتعاش کمتری را با سرعت بالای 100000 دور فراهم کنند. در عین حال، استفاده از یاتاقان‌هایی با ویژگی‌های میرایی خوب را برای جذب و سرکوب موثر ارتعاش در نظر بگیرید.

بهبود دقت نصب بلبرینگ: از فناوری نصب پیشرفته و ابزار نصب با دقت بالا برای کنترل دقیق خطاهای هم محوری و عمودی در حین نصب بلبرینگ در محدوده بسیار کوچک استفاده کنید. به عنوان مثال، از یک ابزار اندازه گیری هم محوری لیزری برای نظارت و تنظیم فرآیند نصب بلبرینگ در زمان واقعی استفاده کنید تا از دقت تطابق بین شفت و یاتاقان اطمینان حاصل کنید. از نظر پیش بار بلبرینگ، با توجه به نوع و شرایط کاری خاص بلبرینگ، با محاسبه و آزمایش دقیق مقدار پیش بار مناسب را تعیین کنید و از دستگاه مخصوص پیش بار برای اعمال و تنظیم پیش بار استفاده کنید تا از پایداری یاتاقان در زمان بالا اطمینان حاصل شود. -عملکرد با سرعت

2.3 تقویت صلبیت سیستم شفت و اجتناب از رزونانس

بهینه سازی طراحی سیستم شفت: از طریق تجزیه و تحلیل اجزای محدود و سایر ابزارها، ساختار شفت بهینه و طراحی می شود و با افزایش قطر شفت، استفاده از مواد با مقاومت بالا یا تغییر سطح مقطع، استحکام سیستم شفت بهبود می یابد. شکل شفت، به طوری که تغییر شکل خمشی شفت در طول چرخش با سرعت بالا کاهش یابد. در عین حال، چیدمان اجزا بر روی شفت به طور منطقی تنظیم می شود تا ساختار کنسول را کاهش دهد تا نیروی سیستم شفت یکنواخت تر شود.

تنظیم و اجتناب از فرکانس تشدید: فرکانس طبیعی سیستم شفت را به دقت محاسبه کنید و با تغییر پارامترهای ساختاری سیستم شفت مانند طول، قطر، مدول الاستیک مواد و غیره، فرکانس طبیعی سیستم شفت را تنظیم کنید. یا افزودن دمپرها، کمک فنرها و سایر وسایل به سیستم شفت برای دور نگه داشتن آن از سرعت کار روتور (100000 دور در دقیقه) برای جلوگیری از وقوع رزونانس در مرحله طراحی محصول، از فناوری تحلیل مودال نیز می توان برای پیش بینی مشکلات احتمالی رزونانس و بهینه سازی طراحی از قبل استفاده کرد.

2.4 کنترل محیطی

کنترل دما و مدیریت حرارتی: طراحی یک سیستم اتلاف حرارت معقول، مانند افزودن هیت سینک، استفاده از خنک کننده هوای اجباری یا خنک کننده مایع، برای اطمینان از پایداری دمایی سیستم روتور در حین کار با سرعت بالا. انبساط حرارتی اجزای کلیدی مانند شفت‌ها و یاتاقان‌ها، مانند استفاده از شکاف‌های انبساط حرارتی رزرو شده یا استفاده از مواد با ضرایب انبساط حرارتی منطبق را به‌طور دقیق محاسبه و جبران کنید تا اطمینان حاصل شود که دقت تطابق بین اجزا در هنگام تغییر دما تحت‌تاثیر قرار نمی‌گیرد. در عین حال، در حین کارکرد تجهیزات، تغییرات دما را در زمان واقعی نظارت کنید و شدت اتلاف حرارت را به موقع از طریق سیستم کنترل دما تنظیم کنید تا پایداری دمایی سیستم حفظ شود.

3. خلاصه

محققان Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. تجزیه و تحلیل جامع و عمیقی از عوامل مؤثر بر ارتعاش روتور انجام دادند و عوامل کلیدی عدم تعادل خود روتور، عملکرد و نصب یاتاقان، صلبیت و رزونانس شفت، عوامل محیطی و عوامل محیطی را شناسایی کردند. رسانه کار در پاسخ به این عوامل، یک سری طرح های بهبود پیشنهاد و ابزارهای فنی مربوطه توضیح داده شد. در تحقیق و توسعه بعدی، پرسنل تحقیق و توسعه به تدریج این برنامه‌ها را اجرا می‌کنند، ارتعاش روتور را به دقت زیر نظر می‌گیرند و بر اساس نتایج واقعی بهینه‌سازی و تنظیم می‌کنند تا اطمینان حاصل شود که روتور می‌تواند در طول عملیات با سرعت بالا پایدارتر و قابل اطمینان‌تر کار کند. ارائه تضمینی قوی برای بهبود عملکرد و نوآوری تکنولوژیکی محصولات این شرکت. این بحث فنی نه تنها نشان دهنده روحیه پرسنل تحقیق و توسعه برای غلبه بر مشکلات است، بلکه تاکید شرکت بر کیفیت محصول را نیز منعکس می کند. Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. متعهد به ارائه محصولات با کیفیت بالاتر، قیمت بهتر و کیفیت بهتر برای هر مشتری است، فقط محصولاتی مناسب برای مشتریان ایجاد می کند و راه حل های حرفه ای یک مرحله ای ایجاد می کند!