Blog
Co vše hraje důležitou roli při řešení rotordynamických úloh?
Rotordynamika je část fyziky, která se zaměřuje na dynamické chování rotačních
strojů. Ty jsou používané v různých průmyslových oblastech. Jsou si tyto stroje podobné? Samozřejmě ano!
Rotační stroje jsou tvořeny rotujícími částmi (rotory), nerotujícími částmi (statory) a spojovacími prvky. Všechny
části jsou zatěžovány a vibrace, které jsou výsledkem tohoto zatížení chceme mít pod kontrolou, abychom mohli předejít
škodám, které by mohly být způsobeny porušením některé ze součástí.
Rotordynamické analýzy:
- se provádí v začátcích návrhu rotačních strojů - důvodem je navžení stabilního chování konstrukce,
- jsou popsány nelineárním chováním, které je důležité v případech, kdy nás zajímá lokální chování
systému,
- slouží ke korelaci s naměřenými daty.
Jedním z nejdůležitějších výsledků rotordynamiky je výpočet kritické rychlosti systému. Kritická rychlost totiž
může vést k velkým vibračním amplitudám systému, které mohou mít za následek poškození nebo i celkové selhání
systému.
Mazi další důležité výsledky rotordynamické analýzy patří:
- chování systému s uvažováním nevývažků,
- lokální napětí částí, které může mít vliv na životnost,
- popis chování ložisek, které mají zásadní vliv na chování celého systému.
Jaké fyzické jevy tedy mohou hrát roli při řešení rotordynamiky?
1) GYROSKOPICKÝ EFEKT
Při deformaci hřídele či ložisek může dojít ke změně orientace osy rotace. Gyroskopicý efekt je
nejvíc znatelný ve vysokých otáčkách s velkým polárním momentem setrvačnosti.
2) VÍŘENÍ ROTORU
Vířivý pohyb rotoru může být ve stejném směru jako je osa otáčení (dopředné víření) nebo ve
směru opačném (zpětné víření).
3) CORILIOSŮV EFEKT
Při použití rotačního referenčního systému musí být uvažován Coriliosův efekt, který vznikne
při transfromaci Newtonových zákonů do tohoto referenčního systému.
4) TLUMENÍ
Tlumení může být popsáno proporcionálně, viskózně (konstantní nebo proměnné tlumení) nebo např. hysterezně.
5) VÍCEROTOROVÉ SYSTÉMY
Vícerotorové systému, které rotují různými rychlostmi, mohou být zahrnuty v jedné analýze. Můžou
být modelovány pomocí tzv. mixed representation.
6) NESOUOSOST
Nesousost systému způsobuje deformace v radiálním směru a může mít za následek kontakt rototru se
statorem.
7) NAPĚTÍ A DEFORMACE
Vysoké lokální napětí mohou mít vliv na životnost.
8) VLIV TEPLOTY