Файл: Гусаров А.А. Балансировка гибких роторов с распределенной массой.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.07.2024

Просмотров: 125

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

нет. Это объясняется, по-видимому, относительно малым числом турбогенераторов повышенной мощности, находящихся в эксплу­ атации, а также тем, что эта нечувствительная скорость для боль­ шинства турбогенераторов лежит выше их рабочей скорости. Од­ нако для некоторых роторов (ТВ2-100-2, ТГВ-300, ТВВ-320-2Ѵ ТВВ-500-2, ТГВ-500, ТТВ-2000, ТГВ-1600-4) нечувствительная скорость к распределенным грузам превышает рабочую не болеечем на 65%, у роторов ТВ-2-150-2 иТГВ-800 эта скорость всего на Ѵз превышает рабочую, а у ротора турбогенератора ТГВ-1200 она отличается от рабочей (по расчету) только на 5%. Для таких роторов целесообразно в случае необходимости распределять балансировочные грузы не по всей длине «бочки» ротора, а на участке меньшей длины.

Изложенные материалы показывают, что в рабочем диапазоне скоростей некоторых роторов крупных турбогенераторов есть нечувствительные скорости как к сосредоточенным грузам, уста­ новленным в торцовых плоскостях «бочки» ротора, так и к рав­ номерно распределенным по «бочке» грузам. Это делает необхо­ димой обязательную проверку на нечувствительные скорости всех роторов крупных турбогенераторов еще на стадии их проектиро­ вания.

Разработанный в Институте машиноведения метод расчета нечувствительных скоростей с учетом ступенчатой формы ротора, дает возможность определения этих скоростей в первом прибли5кении.

В случае необходимости следует за счет изменения относитель­ ных размеров ротора и соответствующего размещения баланси­ ровочных плоскостей обеспечить оптимальную отстройку от не­ чувствительных скоростей, используя для предварительных рас­ четов предложенную методику.

ПРИНЯТЫЕ ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

 

 

 

 

 

 

п

— скорость

вращения

ротора,

о б / м и н ,

 

 

 

 

 

 

 

 

со — круговая

частота колебаний, сек-1,

 

 

 

 

 

 

 

соп

— круговая

частота собственных колебаний, сек-1,

 

 

 

 

 

У п

=

со/соп — относительная

угловая

скорость

вра­

 

 

 

 

 

 

 

 

щения

ротора,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у1б =

соБ/шX— относительная

балансировочная

ско­

 

 

 

 

 

 

 

 

рость,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F — площадь

поперечного

сечения ротора, с м 2,

 

 

І х , ly,

І п

— осевой илн диаметральный момент инерции се­

 

 

 

 

 

 

 

 

чения ротора относительно одной из главных

 

 

 

 

 

 

 

 

осей, сиг,4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I х у

— центробежный момент

инерции сечения

 

рото­

 

 

 

 

 

 

 

 

ра, сис4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е

— модуль

упругости материала

при растяжении,

 

 

 

 

 

 

 

 

к Г / с м 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е І

— изгибная

жесткость

сечения

ротора, вГ - с м 2,

 

 

 

 

 

Pm — массовая

плотность

материала

ротора,

т / с м 2

т

=

рmF,

т

(s) — погонная

масса ротора, к г / с м ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

— длина ротора между

опорами,

с м ,

 

 

 

 

 

 

 

 

Ій

— длина] консольной части ротора, с м ,

 

 

 

 

 

 

 

 

Іп

— длина

л-го участка

ротора,

с м ,

 

 

 

 

Х п

=

2Іп ІІ

— относительная длина

л-го участка,

 

 

 

 

х

(s), у

(s) — амплитудное значение

прогибов ротора

в

про­

 

 

 

 

 

 

 

 

извольном сечении,

с м ,

 

 

 

 

 

 

'

z = %+

і у

— комплексное значение

прогиба,

 

 

 

п

, z , z

т ѵ

— частные производные

соответствующих

поряд­

 

zv

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ков по

текущей

координате,

 

 

 

 

 

 

 

 

z,

z — первая и вторая

частные производные по вре­

 

 

 

 

 

 

 

 

мени,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qn,

Р

п

— сосредоточенные

силы,

к Г ,

 

 

 

 

 

 

 

 

(] (s) — интенсивность распределенной нагрузки, к Г / с м ,

 

 

 

 

р (s) — функция

распределения величины дисбаланса

 

 

 

 

 

 

 

 

по длине

ротора, с м ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'F (s) — функция

изменения по длине ротора угла

 

 

 

 

 

 

 

 

между вектором дисбаланса и осью координат,

 

 

 

 

 

 

 

 

вращающейся вместе

с

ротором,

 

 

 

 

 

 

Z (s) — прогиб осп ротора в текущем сечении, с м ,

 

 

 

 

 

N

(s) — перерезывающая'; сила в текущем сечении, к Г ,

 

 

 

 

М

(s) — изгибающий момент в текущем сечении, к Г - с м ,

 

R

(0), R

(/) — реакции в левой

и

правой

опорах, к Г ,

 

 

А

п , Е

п , С п , Dni

— произвольные постоянные в уравнениях

упру­

 

 

 

 

 

 

 

 

гой ЛИНИИ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фп(з) — функция нагрузки в уравнении

упругой линии,

 

S

(а), Т

(а),

 

 

 

А. Н. Крылова,

 

 

 

 

 

U (а),

V (а) — функции

 

 

 

 

 

А

(а), В

(а),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

(а), S1 (а) — частотные функции в обозначениях Прагера и

 

 

 

 

 

 

 

 

Гогенемзер.

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Я. Hort. Auswuchtfragen.— Maschinenbau, '1923, Bd. 2, N 25/26.

2.А . Stodola. Dampf und Gasturbinen. Berlin, 1924.

3.V. В leas. Uber die Massenausgleich raschumlaufender Körper.— ZAMM, 1926, Bd. 6, N 6.

4.E. Lehr. Die heutige Stande des Auswuchtproblems.— Der Betrieb —

Maschinenbau, 1930, Bd. 9, H. 21 und 23.

5.G. Kirchberg. Auswuchten schwehren Läufer höher Drehzahl.— Forschung Geb. Ingwesens, 1935, Bd. 6, N 2.

6. A. Meldahl. Auswuchten elastischer

Rotoren.— ZAMM,

1954,

Bd. 34,

N

8/9.

Уравновешивание

гибких

роторов

7. А .

А . Г у с а р о в , Ф . M . Д и м е н т б е р г .

с распределенной и сосредоточенными массами.— Сб. «Проблемы проч­ ности в машиностроении», вып. 6. Изд-во АН СССР, 1960.

S.А . Н . К р ы л о в . Вибрация судов.— Собр. трудов, т. X. Изд-во АН СССР,

1948.

9. И . В .

А н а н ь е в , Л .

Г .

Т и м о ф е е в . Колебания упругих систем в авиацион­

ных конструкциях и их демпфирование. Изд-во «Машиностроение»,

1965.

. К у р д ю м о в .

Вибрация корабля.

Судпромгпз,

1953.

10. А

. А

11. Ф

. М

. Д и м е н т б е р г ,

К . Т . Ш а т а л о в , А .

А . Г у с а р о в .

Колебания машин.

Изд-во «Машиностроение», 1964.

12.В . Н . Б а р к е . Изотропные опоры в балансировочных машинах и методы уравновешивания гибких изделий.— Сб. «Теория и практика уравнове­ шивания машин и приборов». Изд-во «Машиностроение», 1970.

43.А . А . Г у с а р о в . Нечувствительные скорости при уравновешивании гиб­ кого ротора равномерно распределенными грузами.— Машішоведеиие, 1968, № 2.

14. А . А .

Г у с а р о в .

Переносуравновешивающих грузов на гибком

рото­

ре.— Машиноведение,

1969, №

1.

 

Устранение

вибра­

15. М . М

. И с а к о в и ч ,

Л .

И .

К л е й м а н ,

Б . X.

П е р ч а н о к .

ции

электрических

машин. Л.,

пзд-во

«Энергия»,

1969.

 

16.Э . А . М а з и н . Вопросы уравновешивания гибких роторов сосредоточен­ ными грузами.— Сб. «Теория и практика уравновешивания машин и приборов». Изд-во «Машиностроение», 1970.

17.Э . А . М а з и н . Уравновешивание роторов турбогенераторов по формам

 

свободных

колебаний. — Сб. «Уравновешивание

машин и приборов».

18.

Изд-во «Машиностроение», 1965.

 

И . С . Л и с и ц ы н . Балансировка роторов турбоагрегатов в эксплуатацион­

 

ных условиях.— Сб. «Вибрационная техника». Моек, дом научно-техн.

19.

пропаганды

им. Ф. Э. Дзержинского, 1962, №

3.

М . А . Б р а н о в с к и й , И . С . Л и с и ц г т і - - 1Временная инструкция по динами­

 

ческой балансировке роторов турбогенераторов и других крупных энер­

 

гетических машин в собственных подшипниках. Изд-во «Энергия», 1964.

20.И . С . Л и с и ц ы н . Об уравновешивании роторов действующих турбогене­ раторов на месте их установки.— Вестник машиностроения, 1960, № 11.

21.С . И . М и к у н и с . Уравновешивание гибких роторов турбоагрегатов.— Вестнпк машиностроения, 1961, № 9.

22. Б . Т . Р у н о в . Уравновешивание турбоагрегатов на электростанциях. Госэнергоиздат, 1963.

141

23.А . А . Г у с а р о в . О размещешга балансировочных плоскостей на гибком роторе.— Сб. «Колебапия и прочность при переменных напряжениях». Изд-во «Наука», 1965.

24. А . А . Г у с а р о в ,

Ф . М . Д и м е н т б е р г .

Об

уравновешивании гибких ва­

лов.— Вестник

машиностроения,

1959,

№ 1.

25.Л . Н . К у д р я ш е в . Уравновешивание быстроходных роторов малым чис­ лом грузов,— Сб. «Колебания и уравновешивание роторов». Изд-во «Наука», 1973.

26.С . И . М и к у н и с . О балансировке гибких роторов действующих турбо­ агрегатов.— Вестник машиностроения, 1959, № 12.

27.К . Federn. Grundlagen einer systematischen Schwingungsentstörung wellen­

28.

elastischen

Rotoren.— VDI-Berichte,

1957, Bd. 24.

 

il'. Quessel.

Das

Auswuchten von Turbosätzen. AEG Dampfturbinen,

29.

Turbogeneratoren, 1964.

 

 

A . A .

Г у с а р о в .

Уравновешивание гибких роторов двумя грузами.—

 

Сб. «Dynamika

strojov», под ред.

Я. Гонды. Братислава,

изд. Слов.

30.

АН,

1963.

 

 

 

 

 

Р . В .

В а с и . г ъ е в а ,

А .

А . Г у с а р о в , Ф .

М . Д и м е н т б е р г , К . Р .

Ц е х п н с к и й .

 

Опыт балансировки

гибкого вала на модельной установке.— Вестник

 

машиностроения, 1960, № 9.

 

 

31.В . А . З е н к е в и ч . Уравновешивание гибких роторов.— Вестник электро­ промышленности, 1959, № 8.

32. Л . Я . Б а н а х , М . Д . П е р м и н о в . Исследование неуравновешенности гиб­ кого вала методом измерения его деформаций,— Сб. «Теория и практика уравновешивания машин и приборов». Изд-во «Машппостроѳнпе», 1970.

33.В . П . Р о й з м а н . Методы уравновешивания упруго-деформируемых рото­ ров.— Сб. «Теория и практика уравновешивания машин и приборов». Изд-во «Машиностроение», 1970.

34.Bf. Г . С о м а р о в . Определение места и величины дисбаланса гибкого всережимного ротора.— Знергомашішостроение, 1966, № 8.

35. Н . Г . С а м а р п в . Аналпз влияния различных типов дисбаланса на дина­ мический прогиб гибкого ротора.— Машиноведение, 1968, № 4.

36.Н . Г . С а м а р о в . Уравновешивание гибких роторов по элементам.— Сб. «Теория и практика уравновешивания машин и приборов». Изд-во «Ма­ шиностроение», 1970.

37.А . А . Г у с а р о в . Выбор системы балансировочных грузов для гибкого ротора.— Сб. «Динамика гибких роторов». Изд-во «Наука», 1972.

38.А . А . Г у с а р о в . Вынужденные нагибные колебания ступенчатых роторов при действии сосредоточенных сил.— Сб. «Колебания и уравновешива­ ние роторов». Изд-во «Наука», 1973.

39.А . А . Г у с а р о в . Влияние ступенчатой формы ротора на его собственные частоты,—Сб. «Нелинейные колебания и переходные процессы в маши­ нах». Изд-во «Наука», 1972.

40.Е . Hübner. Das Auswuchten elastischer Rotoren, ein Problem der Struk­

turanalyse.— Ingeneuer-Archiv, 1961, Bd. 30, N 5.

41.A. G. Parkinson, R. E. D. Bishop. Vibration and balancing of rotating continious shafts.— The J. Mech. Eng. Sei., 1961, v. 3, N 3.

42.J. P. Den-Hartog. The balancing of flexible rotors. A book «Air, Space and Instruments». N. Y., 1962.

43.Z. Parszewski, P. Grootenhais. Balancing multi-bearing machines.— Engi­ neer, 1961, N 5483.

44.K. Julis. Vyvazovani staticky neurcitë ulozenych rotorfL— Strojirenstvi,

1964,

N

1.

А . В . Ш л я х т и н . Уравновешивание гибких роторов.—

45. М . Я .

К у ш

у л ь ,

Изв.

АН

СССР,

Механика и машиностроение, 1964, № 2.

46.Н . Thomas. Gefährlichkeit bügekritischer Drehzahlen bei mehrgehäusigen Turbomaschinen.— Konstrukcion, 1964, N 11.

47.С. И . М и к у н и с . Вынужденные колебания и уравновешивание гибких роторов турбоагрегатов.— Автореф. канд. дисс. Моек, энеогѳт. ян-т, 1967.

142

48.

А . С .

Г о л ь д и н .

Метод уравновешивания валоировода несколькими гру­

49.

зами.— Ияф. сообщ. БТИ ОРГРЭС, 1968, № Т-27.

А . С .

Г о л ь д и н .

Балансировка многоопорных валопроводов в условиях

 

электростанций.— Сб. «Теории и практика уравновешивания машин и

50.

приборов». Изд-во «Машиностроение», 1970.

И. С .

Г о л ь д и н .

Оптимизация расчета уравновешивающих грузов.—

 

С.б. «Исследование и устранение вибрации турбоагрегатов». Изд-во «Энер­

 

гия»,

1972.

 

51.А . С - Г о л ь д и н , В . В . Ш и ш к и н . Использование комплексных баланси­ ровочных чувствительностей при уравновешивании турбоагрегатов в соб­ ственных подшипниках.— Сб. «Исследование и устранение вибрации турбоагрегатов». Изд-во «Энергия», 1972.

52.И . С - Л и с и ц и н . Уравновешивание роторов турбогенераторов в собствен­ ных подшипниках.— В кн. «Ремонт оборудования турбинных цехов электростанций». Изд-во «Энергия», 1966.

53.И . С - Л и с и ц и н . К вопросу уравновешивания системы связанных рото­

ров.— Сб. «Исследование и устранение вибрации турбоагрегатов». Изд-во «Энергия», 1972.

54.А . Church, В . Plunkett. Balancing Flexible Botors.— J. Eng. Indusü^,

1964, N 4.

55.T. Gnodm.an. A Least-Squares Method of Computing Balance Corrections.—

3.Eng. Industry, 1964, N 3.

56.С . II. М и к у / т с , С . А . Л и м а р . Уравновешивание многоонорпых роторов энергетических турбоагрегатов.— Сб. «Исследование и устранение виб­

57.

рации туфбоагрегатов». Изд-во «Энергия», 1972.

Исследование и устра­

М .

А .

Б р а н о в с к и й ,

И . С . Л и с и ц и н ,

А . П . С и в к о в .

 

нение вибраций турбоагрегатов. Изд-во «Энергия», 1969.

58. В . А .

З е н к е в и ч . Уравновешивание

гибких

роторов электрических ма­

 

шин.— Сб. «Уравновешивание

машіш и

приборов». Изд-во «Машино­

59.

строение», 1965.

 

 

Об

условии балансируемостп гибких

Й .

Р .

С у с с и ,

В . М

. Ф р и д м а н .

60.

валов

двумя

грузами.— Машиноведение,

1966,

A1! 4.

М

. А .

Б р а н о в с к и й ,

А .

П . С и в к о в .

Балансировка

роторов турбогенера­

 

торов.

М.— Л., нзд-во

«Энергия»,

1966.

 

 

61.И. 4. Г у с а р о в . Нечувствительные скорости при уравновешивании сту­ пенчатых роторов двумя грузами, — Сб. «Колебания и уравновешивание роторов». Изд-во «Наука», 1973.

Смотрите также файлы