Med postopkom razvoja izdelka je oddelek za tehnične raziskave in razvoj ugotovil, da je imel rotor bolj očiten pojav vibracij, ko je dosegel 100.000 vrtljajev. Ta težava ne vpliva samo na stabilnost delovanja izdelka, ampak lahko predstavlja tudi nevarnost za življenjsko dobo in varnost opreme. Da bi poglobljeno analizirali temeljni vzrok težave in poiskali učinkovite rešitve, smo aktivno organizirali ta tehnični razpravni sestanek, da bi preučili in analizirali razloge.
1. Analiza dejavnikov nihanja rotorja
1.1 Neuravnoteženost samega rotorja
Med postopkom izdelave rotorja zaradi neenakomerne porazdelitve materiala, napak pri natančnosti obdelave in drugih razlogov njegovo masno središče morda ne sovpada s središčem vrtenja. Pri vrtenju z visoko hitrostjo bo to neravnovesje ustvarilo centrifugalno silo, ki bo povzročila vibracije. Tudi če vibracije niso očitne pri nizki hitrosti, ko se hitrost poveča na 100.000 vrtljajev, se bo majhno neravnovesje povečalo, kar bo povzročilo okrepitev vibracij.
1.2 Delovanje in namestitev ležajev
Nepravilna izbira tipa ležaja: Različni tipi ležajev imajo različne nosilnosti, omejitve hitrosti in lastnosti dušenja. Če izbrani ležaj ne more izpolniti zahtev glede visoke hitrosti in visoke natančnosti delovanja rotorja pri 100.000 vrtljajih, kot so kroglični ležaji, lahko pride do tresljajev pri visokih hitrostih zaradi trenja, segrevanja in obrabe med kroglo in vodilom.
Nezadostna natančnost namestitve ležaja: Če so koaksialnost in navpični odkloni ležaja med namestitvijo veliki, bo rotor med vrtenjem izpostavljen dodatnim radialnim in aksialnim silam, kar povzroča vibracije. Poleg tega bo neustrezna prednapetost ležaja vplivala tudi na njegovo delovno stabilnost. Prekomerna ali nezadostna prednapetost lahko povzroči težave z vibracijami.
1.3 Togost in resonanca sistema gredi
Nezadostna togost sistema gredi: Dejavniki, kot so material, premer, dolžina gredi in postavitev komponent, povezanih z gredjo, bodo vplivali na togost sistema gredi. Ko je togost sistema gredi slaba, je gred nagnjena k upogibanju in deformaciji pod vplivom centrifugalne sile, ki nastane zaradi visoke hitrosti vrtenja rotorja, kar posledično povzroča tresenje. Zlasti ko se približujete naravni frekvenci sistema gredi, je nagnjena k pojavu resonance, zaradi česar se vibracije močno povečajo.
Resonančni problem: Rotorski sistem ima svojo lastno frekvenco. Ko je hitrost rotorja blizu ali enaka njegovi naravni frekvenci, se pojavi resonanca. Pri delovanju z visoko hitrostjo 100.000 vrt./min lahko celo majhna zunanja vzbujanja, kot so neuravnotežene sile, motnje pretoka zraka itd., ko se uskladijo z naravno frekvenco sistema gredi, povzročijo močne resonančne vibracije.
1.4 Okoljski dejavniki
Temperaturne spremembe: Med delovanjem rotorja pri visoki hitrosti bo temperatura sistema narasla zaradi proizvodnje toplote zaradi trenja in drugih razlogov. Če so koeficienti toplotnega raztezanja komponent, kot sta gred in ležaj, različni ali so pogoji za odvajanje toplote slabi, se bo prilegalna razdalja med komponentami spremenila, kar bo povzročilo vibracije. Poleg tega lahko na sistem rotorja vplivajo tudi nihanja temperature okolja. Na primer, v okolju z nizko temperaturo se viskoznost mazalnega olja poveča, kar lahko vpliva na učinek mazanja ležaja in povzroči vibracije.
2. Načrti izboljšav in tehničnih sredstev
2.1 Optimizacija dinamičnega ravnovesja rotorja
Za korekcijo dinamičnega ravnotežja na rotorju uporabite visoko natančno opremo za dinamično uravnoteženje. Najprej izvedite predhodni preskus dinamičnega uravnoteženja pri nizki hitrosti, da izmerite neuravnoteženost rotorja in njegovo fazo, nato pa postopoma zmanjšajte neuravnoteženost z dodajanjem ali odstranjevanjem protiuteži na določenih mestih na rotorju. Po zaključku predhodnega popravka se rotor dvigne na visoko hitrost 100.000 vrtljajev za fino prilagoditev dinamičnega uravnoteženja, da se zagotovi nadzor nad neuravnoteženostjo rotorja v zelo majhnem območju med delovanjem pri visoki hitrosti, s čimer se učinkovito zmanjšajo vibracije, ki jih povzroči neuravnoteženost.
2.2 Izbira optimizacije ležaja in natančna namestitev
Ponovno ocenite izbiro ležaja: v kombinaciji s hitrostjo rotorja, obremenitvijo, delovno temperaturo in drugimi delovnimi pogoji izberite vrste ležajev, ki so primernejši za delovanje pri visokih hitrostih, kot so keramični kroglični ležaji, katerih prednosti so majhna teža, visoka trdota , nizek koeficient trenja in visoka temperaturna odpornost. Zagotavljajo lahko večjo stabilnost in nižje ravni vibracij pri visoki hitrosti 100.000 vrtljajev. Hkrati razmislite o uporabi ležajev z dobrimi lastnostmi dušenja za učinkovito absorbiranje in dušenje tresljajev.
Izboljšajte natančnost namestitve ležaja: uporabite napredno tehnologijo namestitve in visoko natančna orodja za namestitev za strog nadzor koaksialnosti in navpičnosti med namestitvijo ležaja v zelo majhnem obsegu. Uporabite na primer laserski instrument za merjenje koaksialnosti za spremljanje in prilagajanje postopka namestitve ležaja v realnem času, da zagotovite natančnost ujemanja med gredjo in ležajem. Kar zadeva prednapetost ležaja, glede na vrsto in specifične delovne pogoje ležaja določite ustrezno vrednost prednapetosti z natančnim izračunom in poskusom ter uporabite posebno napravo za prednapetost, da uporabite in prilagodite prednapetost, da zagotovite stabilnost ležaja med visokimi - hitrost delovanja.
2.3 Okrepitev togosti sistema gredi in izogibanje resonanci
Optimiziranje zasnove sistema gredi: z analizo končnih elementov in drugimi sredstvi je struktura gredi optimizirana in oblikovana, togost sistema gredi pa se izboljša s povečanjem premera gredi, uporabo materialov z visoko trdnostjo ali spremembo prečnega prereza obliko gredi, tako da se zmanjša upogibna deformacija gredi med vrtenjem pri visoki hitrosti. Hkrati je postavitev komponent na gredi razumno prilagojena, da se zmanjša konzolna struktura, tako da je sila sistema gredi bolj enakomerna.
Prilagajanje in izogibanje resonančni frekvenci: Natančno izračunajte lastno frekvenco sistema gredi in prilagodite lastno frekvenco sistema gredi tako, da spremenite strukturne parametre sistema gredi, kot so dolžina, premer, modul elastičnosti materiala itd. , ali dodajanje blažilnikov, amortizerjev in drugih naprav v sistem gredi, da ga zadržijo stran od delovne hitrosti rotorja (100.000 vrtljajev na minuto), da se prepreči pojav resonance. V fazi zasnove izdelka se lahko tehnologija modalne analize uporablja tudi za predvidevanje morebitnih resonančnih težav in vnaprejšnje optimizacije zasnove.
2.4 Nadzor okolja
Nadzor temperature in toplotno upravljanje: Načrtujte razumen sistem za odvajanje toplote, kot je dodajanje hladilnih odvodov, uporaba prisilnega zračnega hlajenja ali hlajenja s tekočino, da zagotovite temperaturno stabilnost rotorskega sistema med delovanjem pri visoki hitrosti. Natančno izračunajte in kompenzirajte toplotno raztezanje ključnih komponent, kot so gredi in ležaji, na primer z uporabo rezerviranih toplotnih razteznih rež ali z uporabo materialov z ujemajočimi se koeficienti toplotne razteznosti, da zagotovite, da sprememba temperature ne vpliva na natančnost ujemanja med komponentami. Hkrati med delovanjem opreme spremljajte temperaturne spremembe v realnem času in pravočasno prilagodite intenzivnost odvajanja toplote prek sistema za nadzor temperature, da ohranite temperaturno stabilnost sistema.
3. Povzetek
Raziskovalci podjetja Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. so izvedli obsežno in poglobljeno analizo dejavnikov, ki vplivajo na vibracije rotorja, in identificirali ključne dejavnike lastnega neravnovesja rotorja, zmogljivost in namestitev ležaja, togost in resonanco gredi, okoljske dejavnike in delovni medij. Kot odgovor na te dejavnike je bila predlagana vrsta načrtov izboljšav in razložena ustrezna tehnična sredstva. V nadaljnjih raziskavah in razvoju bo osebje za raziskave in razvoj postopoma izvajalo te načrte, pozorno spremljalo vibracije rotorja ter dodatno optimiziralo in prilagajalo glede na dejanske rezultate, da bi zagotovilo, da bo lahko rotor med delovanjem pri visokih hitrostih deloval stabilneje in zanesljiveje. , ki zagotavlja močno jamstvo za izboljšanje delovanja in tehnološke inovacije izdelkov podjetja. Ta tehnična razprava ne odraža samo duha raziskovalno-razvojnega osebja za premagovanje težav, ampak odraža tudi poudarek podjetja na kakovosti izdelkov. Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. se zavezuje, da bo vsaki stranki zagotovil višjo kakovost, boljšo ceno in kakovostnejše izdelke, razvija le izdelke, primerne za stranke, in ustvarja profesionalne rešitve na enem mestu!
Čas objave: 22. nov. 2024
