Tijekom procesa razvoja proizvoda, odjel za tehničko istraživanje i razvoj otkrio je da je rotor imao očitiji fenomen vibracija kada je dosegao 100.000 okretaja. Ovaj problem ne samo da utječe na stabilnost rada proizvoda, već također može predstavljati prijetnju životnom vijeku i sigurnosti opreme. Kako bismo dublje analizirali temeljni uzrok problema i tražili učinkovita rješenja, aktivno smo organizirali ovaj sastanak tehničke rasprave kako bismo proučili i analizirali razloge.
1. Analiza faktora vibracija rotora
1.1 Neuravnoteženost samog rotora
Tijekom proizvodnog procesa rotora, zbog neravnomjerne raspodjele materijala, pogrešaka u točnosti obrade i drugih razloga, njegovo središte mase možda se neće poklapati sa središtem rotacije. Kada se okreće velikom brzinom, ova neravnoteža će generirati centrifugalnu silu, koja će uzrokovati vibracije. Čak i ako vibracija nije očita pri maloj brzini, kako se brzina povećava na 100 000 okretaja, mala neravnoteža će se pojačati, uzrokujući pojačavanje vibracije.
1.2 Izvedba ležaja i ugradnja
Neodgovarajući odabir tipa ležaja: Različiti tipovi ležaja imaju različite kapacitete nosivosti, ograničenja brzine i karakteristike prigušenja. Ako odabrani ležaj ne može zadovoljiti zahtjeve rada velike brzine i visoke preciznosti rotora pri 100 000 okretaja, kao što su kuglični ležajevi, može doći do vibracija pri velikim brzinama zbog trenja, zagrijavanja i trošenja između kuglice i klizne staze.
Nedovoljna točnost ugradnje ležaja: Ako su odstupanja koaksijalnosti i okomitosti ležaja velika tijekom ugradnje, rotor će biti izložen dodatnim radijalnim i aksijalnim silama tijekom rotacije, što će uzrokovati vibracije. Osim toga, neodgovarajuće predopterećenje ležaja također će utjecati na njegovu radnu stabilnost. Pretjerano ili nedovoljno predopterećenje može uzrokovati probleme s vibracijama.
1.3 Krutost i rezonancija sustava osovine
Nedovoljna krutost sustava osovine: Čimbenici kao što su materijal, promjer, duljina osovine i raspored komponenti spojenih na osovinu utjecat će na krutost sustava osovine. Kada je krutost sustava osovine slaba, osovina je sklona savijanju i deformaciji pod djelovanjem centrifugalne sile koju stvara velika brzina rotacije rotora, što zauzvrat uzrokuje vibracije. Osobito kada se približava prirodnoj frekvenciji sustava osovine, sklona je pojava rezonancije, što uzrokuje naglo povećanje vibracija.
Problem rezonancije: Rotorski sustav ima svoju vlastitu frekvenciju. Kada je brzina rotora blizu ili jednaka prirodnoj frekvenciji, doći će do rezonancije. Pri radu velike brzine od 100.000 okretaja u minuti, čak i male vanjske pobude, kao što su neuravnotežene sile, poremećaji protoka zraka itd., nakon što se usklade s prirodnom frekvencijom sustava osovine, mogu uzrokovati jake rezonantne vibracije.
1.4 Čimbenici okoliša
Promjene temperature: Tijekom rada rotora velikom brzinom, temperatura sustava će rasti zbog stvaranja topline trenjem i drugih razloga. Ako su koeficijenti toplinske ekspanzije komponenti kao što su vratilo i ležaj različiti ili su uvjeti rasipanja topline loši, razmak pristajanja između komponenti će se promijeniti, uzrokujući vibracije. Osim toga, fluktuacije u temperaturi okoline također mogu utjecati na sustav rotora. Na primjer, u okruženju niske temperature, viskoznost ulja za podmazivanje se povećava, što može utjecati na učinak podmazivanja ležaja i uzrokovati vibracije.
2. Planovi poboljšanja i tehnička sredstva
2.1 Optimizacija dinamičke ravnoteže rotora
Upotrijebite visokopreciznu opremu za dinamičko balansiranje za izvođenje korekcije dinamičke ravnoteže na rotoru. Prvo izvedite preliminarni test dinamičkog balansiranja pri maloj brzini kako biste izmjerili neravnotežu rotora i njegovu fazu, a zatim postupno smanjite neravnotežu dodavanjem ili uklanjanjem protuutega na određenim mjestima na rotoru. Nakon dovršetka preliminarne korekcije, rotor se podiže na visoku brzinu od 100 000 okretaja za fino podešavanje dinamičkog balansiranja kako bi se osiguralo da se neravnoteža rotora kontrolira unutar vrlo malog raspona tijekom rada pri velikim brzinama, čime se učinkovito smanjuju vibracije uzrokovane neravnotežom.
2.2 Odabir optimizacije ležaja i precizna ugradnja
Ponovno procijenite izbor ležaja: U kombinaciji s brzinom rotora, opterećenjem, radnom temperaturom i drugim radnim uvjetima, odaberite tipove ležaja koji su prikladniji za rad pri velikim brzinama, kao što su keramički kuglični ležajevi, koji imaju prednosti male težine, velike tvrdoće , nizak koeficijent trenja i otpornost na visoke temperature. Mogu pružiti bolju stabilnost i niže razine vibracija pri velikoj brzini od 100.000 okretaja. U isto vrijeme, razmislite o korištenju ležajeva s dobrim karakteristikama prigušivanja za učinkovito apsorbiranje i suzbijanje vibracija.
Poboljšajte točnost ugradnje ležaja: Koristite naprednu tehnologiju ugradnje i alate za ugradnju visoke preciznosti kako biste strogo kontrolirali pogreške koaksijalnosti i okomitosti tijekom ugradnje ležaja unutar vrlo malog raspona. Na primjer, koristite laserski instrument za mjerenje koaksijalnosti za praćenje i podešavanje procesa ugradnje ležaja u stvarnom vremenu kako biste osigurali točnost podudaranja između osovine i ležaja. Što se tiče prednaprezanja ležaja, u skladu s vrstom i specifičnim radnim uvjetima ležaja, odredite odgovarajuću vrijednost prednaprezanja preciznim izračunom i eksperimentom i koristite poseban uređaj za prednaprezanje za primjenu i podešavanje prednaprezanja kako biste osigurali stabilnost ležaja tijekom visokih - brzina rada.
2.3 Jačanje krutosti sustava osovine i izbjegavanje rezonancije
Optimiziranje dizajna sustava osovine: Analizom konačnih elemenata i drugim sredstvima, struktura osovine je optimizirana i dizajnirana, a krutost sustava osovine je poboljšana povećanjem promjera osovine, korištenjem materijala visoke čvrstoće ili promjenom poprečnog presjeka oblik osovine, tako da se smanji deformacija osovine pri savijanju tijekom vrtnje velikom brzinom. U isto vrijeme, raspored komponenti na osovini je razumno prilagođen kako bi se smanjila konzolna struktura tako da je sila sustava osovine ujednačenija.
Podešavanje i izbjegavanje frekvencije rezonancije: Točno izračunajte prirodnu frekvenciju sustava osovine i prilagodite prirodnu frekvenciju sustava osovine promjenom strukturnih parametara sustava osovine, kao što su duljina, promjer, modul elastičnosti materijala itd. , ili dodavanjem prigušivača, amortizera i drugih uređaja u sustav osovine kako bi ga držali podalje od radne brzine rotora (100.000 o/min) kako bi se izbjeglo pojava rezonancije. U fazi dizajna proizvoda, tehnologija modalne analize također se može koristiti za predviđanje mogućih problema s rezonancijom i optimizaciju dizajna unaprijed.
2.4 Kontrola okoliša
Kontrola temperature i toplinsko upravljanje: Dizajnirajte razuman sustav rasipanja topline, kao što je dodavanje hladnjaka, korištenje prisilnog zračnog hlađenja ili hlađenja tekućinom, kako bi se osigurala temperaturna stabilnost rotorskog sustava tijekom rada pri velikim brzinama. Točno izračunajte i kompenzirajte toplinsko širenje ključnih komponenti kao što su osovine i ležajevi, kao što je korištenje rezerviranih toplinskih razmaka ili korištenje materijala s odgovarajućim koeficijentima toplinskog širenja, kako biste osigurali da promjena temperature ne utječe na točnost podudaranja između komponenti. U isto vrijeme, tijekom rada opreme, pratite promjene temperature u stvarnom vremenu i na vrijeme prilagodite intenzitet rasipanja topline kroz sustav kontrole temperature kako biste održali temperaturnu stabilnost sustava.
3. Sažetak
Istraživači tvrtke Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. proveli su sveobuhvatnu i dubinsku analizu čimbenika koji utječu na vibracije rotora i identificirali ključne čimbenike vlastite neravnoteže rotora, performanse i ugradnju ležaja, krutost osovine i rezonanciju, čimbenike okoline i radni medij. Kao odgovor na te čimbenike, predložen je niz planova poboljšanja i objašnjena su odgovarajuća tehnička sredstva. U daljnjem istraživanju i razvoju, osoblje za istraživanje i razvoj postupno će implementirati ove planove, pomno pratiti vibracije rotora i dalje optimizirati i prilagoditi prema stvarnim rezultatima kako bi se osiguralo da rotor može raditi stabilnije i pouzdanije tijekom rada pri velikim brzinama , pružajući snažno jamstvo za poboljšanje performansi i tehnološku inovaciju proizvoda tvrtke. Ova tehnička rasprava ne samo da odražava duh osoblja za istraživanje i razvoj u prevladavanju poteškoća, već također odražava naglasak tvrtke na kvaliteti proizvoda. Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. posvećen je pružanju proizvoda više kvalitete, bolje cijene i bolje kvalitete svakom kupcu, razvijajući samo proizvode prikladne za kupce i stvarajući profesionalna rješenja na jednom mjestu!
Vrijeme objave: 22. studenoga 2024
