Расчет ротора турбокомпрессора на критическую частоту

Страницы работы

4 страницы (Word-файл)

Содержание работы

6. Расчет ротора турбокомпрессора на критическую частоту.

Узел ротора турбокомпрессора состоит из ступенчатого вала, закрепленного на нем рабочего колеса компрессора и турбины, втулки с маслоотражательным кольцом и проточками для колец масляного уплотнения и гайки крепления колеса компрессора.

При изготовлении и сборке ротора стремятся обеспечить возможно более точную балансировку. Однако практически невозможно добиться совершенно точного совпадения центра тяжести как ротора в сборе, так и его отдельных элементов с геометрической осью вращения. Вследствие этого возникают центробежные силы, вызывающие прогиб вала. Эти силы возрастают с увеличением частоты вращения.

Ротор в сборе имеет некоторую, вполне определенную собственную частоту изгибных колебаний. Совпадение этой частоты с частотой вращения приводит к явлению резонанса. Значение частоты резонанса и соответствующее число оборотов ротора называются критическими. Выход на такие обороты приводит к значительной вибрации, и при длительной работе в таком режиме происходит разрушение турбокомпрессора. Однако поломка происходит не сразу по достижению критической частоты вращения вследствие различных сопротивлений, демпфирующих колебания. Это внутренние силы трения, возникающие в материале вала, трение рабочих колес в потоке газов, трение в подшипниках и т.д.

Для определения критического числа оборотов существует ряд методов, воспользуемся так называемым энергетическим - методом Релея. При этом исходят из условия равенства максимальных значений потенциальной и кинетической энергий ротора за период колебаний.

Узел ротора можно представить состоящим из 10-и цилиндрических участков, в центрах массы которых приложены силы

Искомое значение критической круговой частоты вращения:

Таблица 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

mi,кг

6.224

0.55

0.55

18.916

0.529

0.529

0.921

3.925

16.772

Gi,н

61.1

5.4

5.4

185.6

5.2

5.2

9

38.8

164.5

di,мм

47

60

60

110

60

60

92

152

200

(dосн/di)4

2.66

1

1

0.09

1

1

0.18

0.024

0.008

yi,мм

39,61

4,4

3,77

17,46

4,29

5,74

17,12

29,59

56,91

yi, 10-9м

248

28

24

109

27

36

107

186

357

Giy10-9мi,н∙м

15200

149

127

20300

140

187

966

7200

58700

Giyi210-15,н∙м2

3769

4

3

2224

4

7

103

1336

20940

Таблица 2

  j

   1

   2

    3

   4

   5

   6

   7

   8

  fj,мм2

63.97

11.97

14.49

18.54

23.91

49.32

66.2

59.93

 Qj,н∙мм2

125742

23529

28482

36443

46999

96946

130126

117801

      j

9

10

11

 12

13

14

15

16

  fj, cм2

58.25

53.6

46.09

5.3

4.59

0.77

0.56

0.19

 Qj,н∙cм2

114499

105359

90597

10418

9022

1514

1101

373

Критическое число оборотов n=57126 об/мин.

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Детали машин
Тип:
Расчетно-графические работы
Размер файла:
53 Kb
Скачали:
0