Вдосконалення методів балансування роторів турбокомпресорів на основі ідентифікації їх математичних моделей - Автореферат

СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УДК 621.515: 621.82 ВДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДІВ БАЛАНСУВАННЯ РОТОРІВ ТУРБОКОМПРЕСОРІВ НА ОСНОВІ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ЇХ МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ 05.02.09 - динаміка та міцність машин Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Гадяка Володимир Григорович Суми 2008 Дисертацією є рукопис. Робота виконана у ВАТ „Сумське машинобудівне НВО ім. М.В Фрунзе” (м. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Симоновський Віталій Іович, Сумський державний університет (м. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Жовдак Валерій Олексійович, Національний технічний університет „Харківський політехнічний інститут” (м. Харків), професор кафедри динаміки та міцності машин; кандидат технічних наук, доцент Шийко Олександр Миколайович, Сумський національний аграрний університет, Міністерство аграрної політики (м. В зв’язку з цим необхідне проектування турбокомпресорів з великими ступенями підвищення тиску. Це досягається за рахунок збільшення діаметрів і кількості робочих коліс ротора, а також збільшенням робочих частот обертання. Більшість роторів таких турбокомпресорів працює в безпосередній близькості від другої критичної частоти, а деякі між другою і третьою критичними частотами. Цього можна досягти за рахунок належних запасів відсторонення критичних частот від робочих частот обертання, які закладаються вже на стадії проектування, а також високоточним балансуванням роторів у всьому діапазоні частот обертання на розгінно-балансувальному стенді (РБС). Враховуючи зазначене, для ефективного вирішення цих завдань необхідно створення достовірних математичних моделей роторних динамічних систем на основі ідентифікації тих параметрів, що важко достовірно розраховуються. Для досягнення поставленої мети сформульовані такі основні задачі: - розробити методи і програми ідентифікації динамічних моделей роторних систем, зокрема, оцінювання коефіцієнтів жорсткості і опору сегментних підшипників турбокомпресорів; - на основі розроблених методів з використанням експериментальних динамічних коефіцієнтів впливу (ДКВ) оцінити динамічні коефіцієнти всіх типорозмірів підшипників, які використовуються підприємством на даний час у відцентрових компресорах; - побудувати достовірні математичні моделі роторів та валопроводів для вибору належних запасів по критичних частотах при проектуванні, а також для отримання ДКВ за допомогою розрахунку; - провести аналіз впливу різних видів внутрішнього опору на параметри синхронної прецесії горизонтального ротора; - на основі побудованих математичних моделей розробити методику визначення оптимальних площин корекції та частот обертання, ДКВ для яких необхідно отримувати, при балансуванні всіх типів роторів турбокомпресорів; - розробити сукупність розрахунково-експериментальних методів балансування, де питома вага розрахункової частини процесу врівноважування залежить від особливостей конструкції ротора; - впровадити розроблені розрахунково-експериментальні методи для балансування роторів турбокомпресорів на РБС; - впровадити отримані достовірні математичні моделі роторів турбокомпресорів при динамічних розрахунках на стадії проектування нових конструкцій. Задача використання розрахунку вимушених коливань динамічної системи для вирішення проблеми балансування з використанням мінімальної кількості пробних пусків або взагалі без них вперше була поставлена Б.Т. Руновим. На рисунку 2,а приведені залежності нечутливої швидкості в точках 1,2,3 як функції жорсткості сегментного підшипника С, а на рисунку 2,б залежності ширини діапазону зміни фази від опору в підшипниках dП.