În timpul procesului de dezvoltare a produsului, departamentul de cercetare și dezvoltare tehnică a constatat că rotorul a avut un fenomen de vibrație mai evident când a atins 100.000 de rotații. Această problemă nu afectează numai stabilitatea performanței produsului, dar poate reprezenta și o amenințare pentru durata de viață și siguranța echipamentului. Pentru a analiza în profunzime cauza principală a problemei și a căuta soluții eficiente, am organizat activ această întâlnire de discuții tehnice pentru a studia și analiza motivele.
1. Analiza factorilor de vibrație a rotorului
1.1 Dezechilibrul rotorului în sine
În timpul procesului de fabricație al rotorului, din cauza distribuției neuniforme a materialului, a erorilor de precizie de prelucrare și a altor motive, centrul său de masă poate să nu coincidă cu centrul de rotație. Când se rotește cu viteză mare, acest dezechilibru va genera forță centrifugă, care va provoca vibrații. Chiar dacă vibrația nu este evidentă la viteză mică, pe măsură ce viteza crește la 100.000 de rotații, micul dezechilibru va fi amplificat, determinând intensificarea vibrației.
1.2 Performanța și instalarea rulmenților
Selectarea necorespunzătoare a tipului de rulmenți: Diferite tipuri de rulmenți au capacități portante diferite, limite de viteză și caracteristici de amortizare diferite. Dacă rulmentul selectat nu poate îndeplini cerințele de funcționare de mare viteză și de înaltă precizie ale rotorului la 100.000 de rotații, cum ar fi rulmenții cu bile, vibrațiile pot apărea la viteze mari din cauza frecării, încălzirii și uzurii dintre bilă și calea de rulare.
Precizie insuficientă de instalare a rulmentului: Dacă abaterile de coaxialitate și verticalitate ale rulmentului sunt mari în timpul instalării, rotorul va fi supus unor forțe radiale și axiale suplimentare în timpul rotației, provocând astfel vibrații. În plus, preîncărcarea inadecvată a rulmentului va afecta, de asemenea, stabilitatea de funcționare a acestuia. Preîncărcarea excesivă sau insuficientă poate cauza probleme de vibrații.
1.3 Rigiditatea și rezonanța sistemului de arbore
Rigiditate insuficientă a sistemului de arbore: Factori precum materialul, diametrul, lungimea arborelui și dispunerea componentelor conectate la arbore vor afecta rigiditatea sistemului de arbore. Când rigiditatea sistemului de arbore este slabă, arborele este predispus la îndoire și deformare sub forța centrifugă generată de rotația de mare viteză a rotorului, care la rândul său provoacă vibrații. În special când se apropie de frecvența naturală a sistemului de arbore, rezonanța este predispusă să apară, determinând creșterea bruscă a vibrației.
Problemă de rezonanță: Sistemul rotor are propria sa frecvență naturală. Când viteza rotorului este aproape sau egală cu frecvența sa naturală, va apărea rezonanță. În condiții de funcționare la viteză mare de 100.000 rpm, chiar și micile excitații externe, cum ar fi forțele dezechilibrate, perturbările fluxului de aer etc., odată corelate cu frecvența naturală a sistemului de arbore, pot provoca vibrații puternice de rezonanță.
1.4 Factori de mediu
Schimbări de temperatură: în timpul funcționării la viteză mare a rotorului, temperatura sistemului va crește din cauza generării de căldură prin frecare și din alte motive. Dacă coeficienții de dilatare termică ai componentelor, cum ar fi arborele și rulmentul, sunt diferiți sau condițiile de disipare a căldurii sunt slabe, jocul de potrivire dintre componente se va modifica, provocând vibrații. În plus, fluctuațiile temperaturii ambientale pot afecta și sistemul rotor. De exemplu, într-un mediu cu temperatură scăzută, vâscozitatea uleiului de lubrifiere crește, ceea ce poate afecta efectul de lubrifiere al rulmentului și poate provoca vibrații.
2. Planuri de îmbunătățire și mijloace tehnice
2.1 Optimizarea echilibrului dinamic al rotorului
Utilizați echipamente de echilibrare dinamică de înaltă precizie pentru a efectua corecția echilibrului dinamic pe rotor. Mai întâi, efectuați un test preliminar de echilibrare dinamică la viteză mică pentru a măsura dezechilibrul rotorului și faza acestuia, apoi reduceți treptat dezechilibrul adăugând sau înlăturând contragreutăți în anumite poziții de pe rotor. După finalizarea corecției preliminare, rotorul este ridicat la o viteză mare de 100.000 de rotații pentru o reglare fină a echilibrării dinamice pentru a se asigura că dezechilibrul rotorului este controlat într-un interval foarte mic în timpul funcționării la viteză mare, reducând astfel în mod eficient vibrațiile cauzate de dezechilibru.
2.2 Selecția optimizării rulmenților și instalarea de precizie
Reevaluați selecția rulmenților: în combinație cu viteza rotorului, sarcina, temperatura de funcționare și alte condiții de lucru, selectați tipurile de rulmenți care sunt mai potrivite pentru funcționarea de mare viteză, cum ar fi rulmenții ceramici cu bile, care au avantajele unei greutăți ușoare, durității ridicate. , coeficient de frecare scăzut și rezistență la temperaturi ridicate. Ele pot oferi o stabilitate mai bună și niveluri mai scăzute de vibrații la o viteză mare de 100.000 de rotații. În același timp, luați în considerare utilizarea rulmenților cu caracteristici bune de amortizare pentru a absorbi și a suprima în mod eficient vibrațiile.
Îmbunătățiți precizia instalării rulmentului: utilizați tehnologie avansată de instalare și instrumente de instalare de înaltă precizie pentru a controla strict erorile de coaxialitate și verticalitate în timpul instalării rulmentului într-un interval foarte mic. De exemplu, utilizați un instrument de măsurare a coaxialității laser pentru a monitoriza și regla procesul de instalare a rulmentului în timp real pentru a asigura precizia de potrivire între arbore și rulment. În ceea ce privește preîncărcarea rulmentului, în funcție de tipul și condițiile specifice de lucru ale rulmentului, determinați valoarea preîncărcării adecvate prin calcule precise și experimente și utilizați un dispozitiv special de preîncărcare pentru a aplica și regla preîncărcarea pentru a asigura stabilitatea rulmentului în timpul înaltei. -viteza de functionare.
2.3 Consolidarea rigidității sistemului de arbore și evitarea rezonanței
Optimizarea designului sistemului de arbore: Prin analiza cu elemente finite și alte mijloace, structura arborelui este optimizată și proiectată, iar rigiditatea sistemului arborelui este îmbunătățită prin creșterea diametrului arborelui, folosind materiale de înaltă rezistență sau schimbarea secțiunii transversale. forma arborelui, astfel încât să se reducă deformarea la îndoire a arborelui în timpul rotației de mare viteză. În același timp, aspectul componentelor de pe arbore este ajustat în mod rezonabil pentru a reduce structura cantilever, astfel încât forța sistemului de arbore să fie mai uniformă.
Ajustarea și evitarea frecvenței de rezonanță: Calculați cu precizie frecvența naturală a sistemului de arbore și ajustați frecvența naturală a sistemului de arbore prin modificarea parametrilor structurali ai sistemului de arbore, cum ar fi lungimea, diametrul, modulul elastic al materialului etc. , sau adăugarea de amortizoare, amortizoare și alte dispozitive la sistemul arborelui pentru a-l ține departe de viteza de lucru a rotorului (100.000 rpm) pentru a evita apariția rezonanței. În etapa de proiectare a produsului, tehnologia de analiză modală poate fi, de asemenea, utilizată pentru a prezice posibile probleme de rezonanță și pentru a optimiza proiectarea în avans.
2.4 Controlul mediului
Controlul temperaturii și managementul termic: Proiectați un sistem rezonabil de disipare a căldurii, cum ar fi adăugarea de radiatoare, folosind răcirea forțată cu aer sau răcirea cu lichid, pentru a asigura stabilitatea temperaturii sistemului rotor în timpul funcționării la viteză mare. Calculați și compensați cu precizie dilatarea termică a componentelor cheie, cum ar fi arbori și rulmenți, cum ar fi utilizarea unor goluri de dilatare termică rezervate sau utilizarea materialelor cu coeficienți de dilatare termică potriviți, pentru a vă asigura că precizia de potrivire între componente nu este afectată atunci când temperatura se schimbă. În același timp, în timpul funcționării echipamentului, monitorizați schimbările de temperatură în timp real și reglați intensitatea disipării căldurii în timp prin sistemul de control al temperaturii pentru a menține stabilitatea temperaturii sistemului.
3. Rezumat
Cercetătorii de la Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. au efectuat o analiză cuprinzătoare și aprofundată a factorilor care afectează vibrația rotorului și au identificat factorii cheie ai dezechilibrului propriu al rotorului, performanța și instalarea rulmentului, rigiditatea și rezonanța arborelui, factorii de mediu și mediu de lucru. Ca răspuns la acești factori, au fost propuse o serie de planuri de îmbunătățire și au fost explicate mijloacele tehnice corespunzătoare. În cercetarea și dezvoltarea ulterioară, personalul de cercetare și dezvoltare va implementa treptat aceste planuri, va monitoriza îndeaproape vibrația rotorului și va optimiza și ajusta în continuare în funcție de rezultatele reale pentru a se asigura că rotorul poate funcționa mai stabil și mai fiabil în timpul funcționării de mare viteză. , oferind o garanție puternică pentru îmbunătățirea performanței și inovația tehnologică a produselor companiei. Această discuție tehnică nu reflectă doar spiritul personalului de cercetare și dezvoltare de a depăși dificultățile, dar reflectă și accentul pus de companie pe calitatea produsului. Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. se angajează să ofere fiecărui client produse de calitate superioară, preț mai bun și produse de mai bună calitate, dezvoltând numai produse potrivite pentru clienți și creând soluții profesionale unice!
Ora postării: 22-nov-2024
