Dynamics of Unbalanced Flexible Rotor With Anisotropic Supports During Contact With the Stator

Abstract

Куракин А.Д., Нихамкин М.Ш., Семенов С.В. Динамика неуравновешенного гибкого ротора в анизотропных опорах при контакте со статором // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. -2016Механика. - . -№ 4. -С. 364-381. DOI: 10.15593/perm.mech/2016 Одна из важных проблем механики роторных систем -динамика ротора при его контактном взаимодействии со статорными элементами (задевании) в процес-се движения. Известны случаи, когда задевание ротора о статор в турбомашинах приводило к серьезным авариям.Цель описанного в настоящей работе исследования -получение детальных экспериментальных данных о движении ротора с задеванием о статор, пригодных для верификации расчетных моделей, математическое моделирование и выявле-ние диагностических признаков задевания по характеристикам вибрации примени-тельно к роторным системам с анизотропией жесткости опор.Разработана методика и проведено экспериментальное исследование поведе-ния гибкого неуравновешенного ротора, установленного на шариковых подшипниках, при его контакте со статором с учетом взаимного влияния анизотропии жесткости опор, величины дисбаланса, условий трения в контакте, упругой податливости стато-ра. На основе модели Джеффкотта разработана и идентифицирована по экспери-ментальным данным расчетная методика, которая позволяет моделировать динами-ку ротора при его контакте со статором с учетом перечисленных выше факторов. Данная модель объясняет появление дополнительных гармоник, появляющихся на диаграмме Кэмпбелла и амплитудно-частотных характеристиках при задевании ро-тора о статор, позволяя использовать их в качестве диагностического признака.Разработанная экспериментальная методика и полученные данные могут быть использованы для верификации и отработки расчетных методик. Разрабо-танная методика математического моделирования может быть использована для выяснения и устранения причин задевания ротора о статор, а также как основа более сложных моделей, разрабатываемых с целью повышения вибрационной надежности роторных систем. © ПНИПУКлючевые слова: роторная динамика, роторная система, анизотропия жесткости опор, задевание ротора о статор, математическое моделирование.