제품 개발 과정에서 기술 연구 개발 부서에서는 로터가 100,000회전에 도달했을 때 더욱 뚜렷한 진동 현상이 나타난다는 사실을 발견했습니다. 이러한 문제는 제품의 성능 안정성에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 장비의 수명과 안전에도 위협이 될 수 있습니다. 문제의 근본 원인을 심층적으로 분석하고 효과적인 해결책을 모색하기 위해 이번 기술 토론회를 적극적으로 구성하여 원인을 연구하고 분석했습니다.
1. 로터 진동 요인 분석
1.1 로터 자체의 불균형
로터의 제조 과정에서 고르지 않은 재료 분포, 가공 정확도 오류 및 기타 이유로 인해 질량 중심이 회전 중심과 일치하지 않을 수 있습니다. 고속으로 회전할 때 이러한 불균형으로 인해 원심력이 발생하여 진동이 발생합니다. 저속에서는 진동이 뚜렷하지 않더라도 속도가 100,000회전으로 증가하면 작은 불균형이 증폭되어 진동이 심해집니다.
1.2 베어링 성능 및 설치
부적절한 베어링 유형 선택: 베어링 유형에 따라 하중 지지 용량, 속도 제한 및 감쇠 특성이 다릅니다. 볼 베어링과 같이 선택한 베어링이 10만 회전 로터의 고속, 고정밀 작동 요구 사항을 충족하지 못하는 경우 볼과 궤도 사이의 마찰, 발열 및 마모로 인해 고속에서 진동이 발생할 수 있습니다.
불충분한 베어링 설치 정확도: 설치 중에 베어링의 동축 및 수직 편차가 크면 로터가 회전하는 동안 추가적인 반경 방향 및 축 방향 힘을 받게 되어 진동이 발생합니다. 또한 부적절한 베어링 예압도 작동 안정성에 영향을 미칩니다. 예압이 과도하거나 부족하면 진동 문제가 발생할 수 있습니다.
1.3 샤프트 시스템의 강성과 공진
샤프트 시스템의 강성 부족: 샤프트의 재질, 직경, 길이, 샤프트에 연결된 구성 요소의 레이아웃과 같은 요소가 샤프트 시스템의 강성에 영향을 미칩니다. 샤프트 시스템의 강성이 좋지 않으면 로터의 고속 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해 샤프트가 휘거나 변형되기 쉽고 이로 인해 진동이 발생합니다. 특히 축계의 고유진동수에 가까워지면 공진이 발생하기 쉬워 진동이 급격히 증가합니다.
공명 문제: 로터 시스템에는 고유한 고유 주파수가 있습니다. 로터 속도가 고유 주파수에 가깝거나 같을 때 공진이 발생합니다. 100,000rpm의 고속 작동에서는 불균형 힘, 기류 교란 등과 같은 작은 외부 자극이라도 일단 샤프트 시스템의 고유 진동수와 일치하면 강한 공진 진동이 발생할 수 있습니다.
1.4 환경적 요인
온도 변화: 로터의 고속 작동 중에는 마찰열 발생 및 기타 이유로 인해 시스템 온도가 상승합니다. 샤프트와 베어링 등 부품의 열팽창 계수가 다르거나 방열 조건이 열악하면 부품 간의 끼워 맞춤 간격이 변경되어 진동이 발생합니다. 또한 주변 온도의 변동도 로터 시스템에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 저온 환경에서는 윤활유의 점도가 증가하여 베어링의 윤활 효과에 영향을 미치고 진동이 발생할 수 있습니다.
2. 개선방안 및 기술적 수단
2.1 로터 동적 균형 최적화
고정밀 동적 밸런싱 장비를 사용하여 로터의 동적 균형 수정을 수행합니다. 먼저 저속에서 예비 동적 밸런싱 테스트를 수행하여 로터의 불균형과 위상을 측정한 후 로터의 특정 위치에 균형추를 추가하거나 제거하여 불균형을 점차적으로 줄입니다. 예비 보정이 완료된 후 로터를 10만 회전의 고속으로 올려 미세한 동적 밸런싱 조정을 함으로써 고속 작동 시 로터의 불균형이 매우 작은 범위 내로 제어되도록 함으로써 불균형으로 인한 진동을 효과적으로 감소시킵니다.
2.2 베어링 최적화 선택 및 정밀 설치
베어링 선택 재평가: 로터 속도, 부하, 작동 온도 및 기타 작업 조건을 결합하여 경량, 고경도라는 장점이 있는 세라믹 볼 베어링과 같이 고속 작동에 더 적합한 베어링 유형을 선택합니다. , 낮은 마찰 계수 및 고온 저항. 100,000회전이라는 고속에서 더 나은 안정성과 더 낮은 진동 수준을 제공할 수 있습니다. 동시에 진동을 효과적으로 흡수하고 억제하려면 감쇠 특성이 좋은 베어링을 사용하는 것이 좋습니다.
베어링 설치 정확도 향상: 고급 설치 기술과 고정밀 설치 도구를 사용하여 베어링 설치 중 동축 및 수직 오류를 매우 작은 범위 내에서 엄격하게 제어합니다. 예를 들어, 레이저 동축 측정 장비를 사용하여 베어링 설치 과정을 실시간으로 모니터링하고 조정하여 샤프트와 베어링 간의 일치 정확도를 보장합니다. 베어링 예압은 베어링의 종류와 구체적인 사용조건에 따라 정밀한 계산과 실험을 통해 적절한 예압값을 결정하고, 특수한 예압장치를 사용하여 예압을 가하고 조정하여 높은 베어링의 안정성을 확보합니다. -속도 작동.
2.3 샤프트 시스템의 강성 강화 및 공진 방지
샤프트 시스템 설계 최적화 : 유한 요소 해석 등을 통해 샤프트 구조를 최적화 및 설계하고, 샤프트 직경 증가, 고강도 소재 사용, 단면 변경 등을 통해 샤프트 시스템의 강성을 향상시킵니다. 샤프트의 모양을 변경하여 고속 회전 시 샤프트의 굽힘 변형을 줄입니다. 동시에 샤프트의 구성 요소 레이아웃을 합리적으로 조정하여 캔틸레버 구조를 줄여 샤프트 시스템의 힘이 더욱 균일해졌습니다.
공진 주파수 조정 및 방지: 샤프트 시스템의 고유 주파수를 정확하게 계산하고, 재료의 길이, 직경, 탄성 계수 등과 같은 샤프트 시스템의 구조적 매개변수를 변경하여 샤프트 시스템의 고유 주파수를 조정합니다. 또는 샤프트 시스템에 댐퍼, 충격 흡수 장치 및 기타 장치를 추가하여 로터의 작동 속도(100,000rpm)에서 멀리 떨어져 공진 발생을 방지합니다. 제품 설계 단계에서도 모달 해석 기술을 활용해 공진 문제를 사전에 예측하고 설계를 최적화할 수 있습니다.
2.4 환경 관리
온도 제어 및 열 관리: 고속 작동 중 로터 시스템의 온도 안정성을 보장하기 위해 방열판 추가, 강제 공랭 또는 액체 냉각을 사용하는 등 합리적인 방열 시스템을 설계합니다. 예약된 열팽창 간격을 사용하거나 열팽창 계수가 일치하는 재료를 사용하는 등 샤프트 및 베어링과 같은 주요 구성요소의 열팽창을 정확하게 계산하고 보상하여 온도 변화 시 구성요소 간의 일치 정확도가 영향을 받지 않도록 합니다. 동시에 장비 작동 중에 온도 변화를 실시간으로 모니터링하고 온도 제어 시스템을 통해 적시에 방열 강도를 조정하여 시스템의 온도 안정성을 유지합니다.
3. 요약
Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd.의 연구원들은 로터 진동에 영향을 미치는 요인에 대해 포괄적이고 심층적인 분석을 수행하여 로터 자체 불균형, 베어링 성능 및 설치, 샤프트 강성 및 공진, 환경 요인 및 작업 매체. 이러한 요인에 대응하여 일련의 개선방안을 제시하고 이에 상응하는 기술적 수단을 설명하였다. 후속 연구 개발에서 R&D 인력은 이러한 계획을 점진적으로 구현하고 로터의 진동을 면밀히 모니터링하며 실제 결과에 따라 추가로 최적화 및 조정하여 고속 작동 중에 로터가 보다 안정적이고 안정적으로 작동할 수 있도록 할 것입니다. , 회사 제품의 성능 향상과 기술 혁신을 강력하게 보장합니다. 이러한 기술적 논의는 R&D 인력의 어려움 극복 정신을 반영할 뿐만 아니라 제품 품질에 대한 회사의 강조도 반영합니다. Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd.는 각 고객에게 더 높은 품질, 더 나은 가격 및 더 나은 품질의 제품을 제공하고 고객에게 적합한 제품만 개발하고 전문적인 원스톱 솔루션을 만들기 위해 최선을 다하고 있습니다!
게시 시간: 2024년 11월 22일
