ГОСТ Р 53578—2009
Приложение С
(рекомендуемое)
Определение степени гибкости ротора по его геометрическим и массовым характеристикам
С.1 Общие положения
Выбираемый метод балансировки зависит от степени гибкости, проявляемой ротором в процессе рабо
ты. Настоящее приложение устанавливает метод определения степени гибкости ротора на основе информации о
геометрических и массовых характеристиках ротора и приблизительных сведениях о свойствах опор ротора.
Более точная оценка динамического поведения ротора может быть получена на основе математического
моделирования системы «ротор — опора» при наличии полной информации о конструкции ротора, динамических
характеристик подшипников и корпусов подшипников.
С.2 Математическое моделирование ротора
Оценку собственных частот колебаний ротора можно получить на основе математического моделирования
ротора по его массово-жесткостным и геометрическим характеристикам. Для этого необходимо знание основных
параметров, таких как расстояние между центрами подшипниковых опор, масса ротора, внешние диаметры, опре
деляющие жесткость и распределение масс ротора. Особое внимание следует уделить возможному увеличению
жесткости при наличии элементов ротора, напрессованных с применением горячей посадки. Для большей досто
верности результатов моделирования рекомендуется сравнить первую моду колебаний ротора со свободными
концами, полученную на основе расчетов, с результатами натурного эксперимента. Хорошую аппроксимацию
колебаний ротора со свободными концами можно получить, подвесив ротор с помощью крана и возбудив колеба ния в
горизонтальном направлении.
С.З Описание метода
На основе математической модели (см. С.2) рассчитывают критические частоты вращения ротора с шар
нирным закреплением концов (в качестве такого представляют ротор, просто опирающийся своими концами на
опоры с бесконечной жесткостью в радиальном направлении). Оценивают жесткость ротора Sf. Н/м, по формуле
S,»m r toft,<с -1>
где т ,— масса ротора, кг;
«у, — первая критическая частота вращения ротора с шарнирно опирающимися концами, рад/с.
Рассчитывают первую, вторую и третью критические частоты вращения ротора во всем диапазоне измене
ния жесткости опоры (включающей жесткости подшипника и корпуса подшипника). Нормируют значения жесткос
ти подшипникового узла делением на жесткость ротора. Нормируют критические частоты вращения делением
их на рабочую или максимальную частоту вращения ротора. Строят графики зависимостей нормированных
крити ческих частот вращения от нормированной жесткости подшипникового узла, примеры которых показаны на
рисун ках С.1 и С.2.
У
X —отношение жесткости подшипниковогоузла кжесткости ротора; У —отношение критической частоты вращения к рабочей
частотевращенияротора:а — 1-яформасобстсенмыдхолебанийжесткого ротора b —2-яформасобствеииых колебанийжест
кого ротора, с —1-ямода изгибныхколебаний(низкаяжесткость опоры); d — 1-я мода изгибныхколебаний(высокая жесткость
опоры), е — 2-я иода изгибных колебаний. (— 3-я мода изтибных колебаний: g —жесткость масляного слоя подшипника.
ft — рабочийдиапазончастотвращения
Рисунок С.1 — Положение критических частот вращения для ротора жесткого типа
26