348 (23)

578

Zazwyczaj wirnik ma odpowiednie rowki lub otwory wykonane w płaszczyznach czołowych specjalnie w celu wyważenia, promień R_w jest w tym przypadku wielkością daną.

8.2. Niewyważenie ogólne

Aby wyważyć wirnik, trzeba znać stan niewyważenia, co nie jest sprawą prostą. W ogólnym przypadku występuje stan niewyważenia, będący kombinacją niewyważenia statycznego i dynamicznego, tj. występuje niezrównoważona siła i niezrównoważony moment jednocześnie. Taki stan niewyważenia nazywamy nie wy ważeniem ogólnym IR. Łączkowski nazywa go „niewyważe-niem dynamicznym”).

Niewyważenie ogólne można sprowadzić do czterech mas niewyważo-nych w czołowych, łatwo dostępnych płaszczyznach wirnika (rys. XIV.27), z których dwie Q_at, Q_t2 (C„, C,₂) reprezentują niewyważenia statyczne, zaś & i. (?« (Crfj, C_rf2) — niewyważenia dynamiczne.

Oczywiście działanie mas m, i m_d można dla każdej płaszczyzny zsumować i sprowadzić układ do dwu mas wypadkowych 0,, Q₂ (rys. XIV.27).

8.3. Wyważenie wirników nieodkształcalnych

Operacja wyważenia wirnika musi być przeprowadzona na wirniku wirującym, dlatego też mówimy o wyważeniu metodą dynamiczną. Ze względu na moc napędu, w procesie wyważania korzystne są niskie prędkości obrotowe. Jest to jednak wskazane jedynie w przypadku wirników sztywnych, które można traktować jako nieodkształcalne. Wirniki odkształcalne muszą być wyważane przy ich normalnej prędkości obrotowej. Ze względu na olbrzymie straty wentylacji zabieg taki przeprowadza się w komorach próżniowych.

Do wyważania wirników turbinowych służą wyspecjalizowane urządzenia zwane wyważarkami, mierzą one elektronicznie wektor bicia łożysk, jego wielkość i kąt fazowy i (na ogół) automatycznie określają wielkość ciężarków wyważających i ich położenie.

My ograniczymy się do omówienia zasad wyważania wirników nieod-kształcalnych metodą niezauiomatyzowaną. Metoda ta może znaleźć zastosowanie do wyważenia na prostych wyważarkach wolnoobrotowych lub do wyważenia wirnika w łożyskach własnych turbiny przy normalnej prędkości obrotowej.

Rozważmy wirnik, którego łożyska spoczywają na elastycznie podpartych belkach (rys. XIV.28). Skutkiem miękkiego podparcia łożysk prędkości krytyczne wirnika są bardzo niskie.

Rys. XIV.28. Wyważanie wirnika na wyważarce z łożyskami podpartymi elastycznie

'///////.

Mierząc bicie obu łożysk w kierunku poziomym i pionowym w funkcji prędkości obrotowej, otrzymujemy tak zwane widmo drgań (rys. X!V.29). Zjawisko rezonansu z reguły obserwujemy przy prędkości n, i ponownie przy prędkości n₂. Prędkość mniejsza, n,, odpowiada rezonansowi wywołanemu niewyważeniem statycznym. Reakcje łożysk przy tej prędkości mają ten sam zwrot, natomiast ich wielkości są na ogół różne. Prędkość większa. odpowiada rezonansowi wywołanemu niewyważeniem dynamicznym (momentowym). Bicia obu łożysk są takie same (niemal takie same) i mają zwrot przeciwny.

Wpływ niewyważenia dynamicznego na bicie B_t przy rezonansie statycznym jest z reguły minimalny, podobnie wpływ niewyważenia statycznego na

B

n

Rys. XIV.29. Widmo drgań wirnika