Дипломная работа на тему: Балансировка роторов машин. Основные понятия. Статическая балансировка роторов

Введение

Ротор центробежной машины представляет собой сложную динамическую систему, характеристики которой существенно зависят не только от упруго-массовых параметров ротора, но и от сил, возникающих при взаимодействии его со статорными элементами. Такие силы представляют собой реакции опорных узлов. В преобладающем большинстве насосов и во всех центробежных компрессорах применяют выносные подшипниковые опоры. Это приводит к некоторому увеличению податливости системы в следствии развития вала по длине и уменьшения жесткости опорного узла. Для малых и средних насосов используются подшипники качения, для крупных гидродинамические подшипники скольжения. В расчетных схемах колебаний подшипники качения представляют как упругие элементы, а при рассмотрении подшипников скольжения учитывают так же гидродинамические процессы в смазывающем слое.

Характерной особенностью центробежных машин является взаимодействие ротора со статором через уплотнения проточной части. Каждая ступень машины имеет два уплотнения: 1- уплотнение рабочего колеса, 2 - межступенное.

В насосах они обычно выполняются в виде щелевых уплотнений. В корпусных деталях устанавливаются неподвижные уплотнительные кольца. Между уплотнительными поясками ротора и кольцами образуются цилиндрические кольцевые щели, малая ширина которых (доли миллиметра) препятствует притоку жидкости в смежных полостях ступеней через неизбежные зазоры между ротором и статором. Влияние щелевых уплотнений на динамику заключается в действии сил реакции жидкостного слоя в зазоре. Расчет этих сил отличается от аналогичного в подшипниках скольжения, так как в уплотнениях жидкость принудительно дросселируется в осевом направлении.

Наряду с дисбалансами в центробежных машинах имеют место гидродинамические источники вибраций, особенно интенсивные на лопастных частотах, поэтому необходимо учитывать возможность резонансных режимов на высоких частотах, кратных рабочей частоте.

Для многоступенчатых центробежных насосов и компрессоров характерна так же развитая система уплотнений проточной части с зазорами порядка 0.1 - 0.2 мм. Гидродинамические процессы в уплотнениях оказывают существенное влияние на динамику роторов и во многом определяют особенности их колебаний.

Совокупность изложенных особенностей роторов центробежных машин обусловливает сложность задач исследования их динамики, основанных на рассмотрении нелинейных математических моделей.

Оглавление

- Введение

- Балансировка роторов машин

- Основные понятия

- Статическая балансировка роторов

- Условие допустимости одной статической балансировки

- Методы статической балансировки

- Динамическая балансировка роторов

- Уравновешивание гибких роторов

- Балансировка гибких роторов как задача оценивания дисбалансов

- Оценивание методом наименьших квадратов

- Математические модели

- Целевая функция метода наименьших квадратов

- Линейное оценивание

- Практическая балансировка гибкого ротора на рабочей частоте

- Численные эксперименты

- Численные эксперименты

- 2 Выводы

- Охрана труда Выводы

- Перечь ссылок

- Приложение

- балансировка ротор машина

Заключение

1. Сделан обзор методов балансировки роторов центробежных насосов, а так же проведен ряд исследований с помощью компьютерных программ, реализующих данные методы.

2. На основе проделанной работы было установленно, что оптимальным местом расположения плоскостей коррекции при балансировке роторов центробежных насосов являються ближайшие рабочие колеса к пикам собственных форм .

. При правильном выборе плоскостей коррекции массу уравновешивающих дисбалансов возможно уменьшить на 50-80 %, по сравнению с дисбалансами, расположенными в других местах, а так достичь более качественной балансировки .

. Проведенные численные эксперименты показывают, что просмотр вариантов виртуальных балансировок дает возможность нахождения наиболее эффективных мест расположения плоскостей коррекции, а так же выявить минимально допустимое их число.

. Проведенные опыты показали, что для эффективной балансировки роторов рассматриваемых в работе достаточно трех плоскостей коррекции, расположенных в точках ближайших к пикам собственных форм. Для роторов центробежных насосов, работающих на частоте, которая находится в промежутке между первой и второй критическими частотами, достаточно двух плоскостей коррекции.