Methods of balancing of an axisymmetric flexible rotor by passive auto-balancers

Abstract

A. Ya. Kachan, A. V. Boguslaev, G. I. Legotkin, A. Ya. Slepyinin et. al. -Zaporozhe, 2014. -285 METHODS OF BALANCING OF AN AXISYMMETRIC FLEXIBLE ROTOR BY PASSIVE AUTO-BALANCERS G . F i l i m o n i k h i nDoctor of Technical Sciences, Professor* E-mail: filimonikhin@ukr.net Застосовано емпіричний критерій настання авто-балансування для гнучкого осесиметричного рото-ра, що балансується n пасивними автобалансирами будь-якого типу. Встановлено, що автобалансування може відбуватися тільки на швидкостях, що переви-щують n-ю критичну швидкість обертання ротора. Знайдено діапазони кутових швидкостей обертання ротора, на яких наступатиме автобалансування. Запропоновано способи оптимального балансування гнучкого ротора Ключові слова: гнучкий ротор, пасивний автоба-лансир, автобалансування, критерій настання авто-балансування, критичні швидкості гнучкого ротора Применен эмпирический критерий наступления автобалансировки для гибкого осесимметричного ротора, балансируемого n пассивными автобалан-сирами любого типа. Установлено, что автобалан-сировка может происходить только на скоростях, превышающих n-ю критическую скорость вращения ротора. Найдены диапазоны угловых скоростей вра-щения ротора, на которых будет наступать авто-балансировка. Предложены способы оптимальной балансировки ротора Ключевые слова: гибкий ротор, пассивный авто-балансир, автобалансировка, критерий наступле-ния автобалансировки, критические скорости гибко-го ротора I . F i l i m o n i k h i n a

Studying the peculiarities of balancing of flexible double-support rotors by two passive automatic balancers placed near supports

“…Described studies reveal that it is not expedient to use passive AB for elimination of deflections of a flexible rotor in non-supporting points. That is why the paper [9] suggested a new way of balancing a flexible double-support rotor by passive AB. According to the method, the supports are made elastic and AB are positioned as close as possible to the supports.…”

“…That is why such rotors are advisable to balance not only during their manufacture. They can be constantly rebalanced during operation by the passive automatic balancers (AB) [3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15]. In the latter, corrective loads (CL) in the form of pendulums, balls or rollers under certain conditions come by themselves to the position in which they balance a rotor.…”

Numerical Simulation of the Dynamics of a Flexible Rotor With Two Ball Auto-Balancers

“…Модели гибких роторов с несколькими шаровыми АБУ исследованы в работах [7][8][9]. В работе [7] для обобщенной модели ротора в виде невесомого вала с произвольным расположением конечного числа несбалансированных точечных масс и шаровых АБУ его изгибные деформации задаются аппроксимацией на основе методов сопромата линий прогиба на участках между точечными массами и АБУ.…”

“…По результатам аналитического исследования и численного моделирования авторы констатируют, что для получения частичной балансировки скорость вращения должна быть больше первой критической час-тоты, шаровые АБУ стремятся минимизировать вибрации только в случае, когда параметры системы находятся в области устойчивости равновесного состояния, полная балансировка может достигаться при расположении несбалансированных масс в плоскостях АБУ. Работы [8,9] посвящены математическому моделированию динамики гибких роторов с двумя и более АБУ с исследованием конструктивных и режимных условий процессов автобалансировки. В работе [8] модель гибкого ротора представлена дискретным многомассовым ротором с учетом матрицы коэффициентов жесткостей сечений с точечными массами, в работе [9] для гибкого ротора используется уравнение упругой линии вала постоянного сечения при установившемся вращении ротора.…”

“…Работы [8,9] посвящены математическому моделированию динамики гибких роторов с двумя и более АБУ с исследованием конструктивных и режимных условий процессов автобалансировки. В работе [8] модель гибкого ротора представлена дискретным многомассовым ротором с учетом матрицы коэффициентов жесткостей сечений с точечными массами, в работе [9] для гибкого ротора используется уравнение упругой линии вала постоянного сечения при установившемся вращении ротора. В большинстве указанных выше работ при исследованиях не учитываются силы тяжести и невязкого сопротивления.…”