Чисельне дослідження амплітуд коливань неврівноважного ротора

Abstract

У статті наведено результати проведення дослідження коливальних характеристик спроектованої роторної системи, а саме побудовано амплітудно-частотні характеристики на різних діапазонах частот та при різних неврівноважених масах. Висвітлюються основні етапи проведення динамічного аналізу в ANSYS на прикладі гармонійного аналізу. Визначено критичні частоти для неврівноваженого ротора, при яких спостерігається резонанс. Проаналізовані значення амплітуд переміщень при критичних частотах та на робочій частоті при різних величинах дисбалансу. Побудований графік залежності амплітуди від величини дисбалансу на робочій частоті обертання насоса. Отримані значення порівняні з максимальною допустимою величиною зазору між роторною та статорною частинами насоса та з урахуванням цього визначені допустимі значення величин дисбалансу для спроектованого насоса. На основі дослідження розроблені практичні рекомендації щодо динамічного балансування насоса при визначеній допустимій величині дисбалансу.

The article presents the research results of the vibrational characteristics of the designed rotor system, namely, the amplitude-frequency characteristics are constructed in different frequency ranges and at various unbalanced masses. The main stages of conducting dynamic analysis in ANSYS are highlighted on the example of harmonic analysis. The critical frequencies for unbalanced rotor are determined at which resonance is observed. The values of the displacement amplitudes at critical frequencies and at the operating frequency under different imbalance values are observed. The plot of amplitude dependence is constructed on the imbalance magnitude at the pump operating frequency. The obtained values are compared with the maximum allowable gap between the rotor and stator pump parts, and with that in mind, the permissible values of the unbalance values for the designed pump are determined. On the basis of the research, practical recommendations for the pump dynamic balancing have been developed for a given permissible imbalance magnitude.