Efecto de la geometría del rotor en la variación de la rigidez a la flexión
Autores: Viitala, Risto; Tiainen, Tuomas; Viitala, Raine
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Efecto de la geometría del rotor en la variación de la rigidez a la flexión
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Vibración
Maquinaria rotativa
Variación de rigidez a la flexión
Componentes de redondez armónica
Errores de geometría del rotor
Industria
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
La variación de rigidez a la flexión (BSV) es un problema común que causa vibraciones en grandes máquinas rotativas. BSV describe la rigidez a la flexión lateral y su variación en función del ángulo de rotación. Se ha observado que BSV causa excitación exactamente dos veces por revolución, lo que lleva a problemas de vibración, especialmente a la mitad de la velocidad crítica. BSV es causado por errores en la geometría del rotor si se asume que el material es homogéneo y linealmente elástico. Por lo tanto, el estudio investigó BSV con componentes de redondez armónica, que son comúnmente utilizados en la industria para describir la geometría de un rotor. Así, los resultados son fácilmente aplicables en la industria. La investigación se llevó a cabo principalmente por medios analíticos, pero también se utilizaron simulaciones estáticas y cálculos numéricos. Los resultados mostraron claramente que cuando se observaron los efectos de componentes de redondez armónica individuales en las secciones transversales del rotor, solo el segundo componente podía producir BSV. Sin embargo, cuando se estudiaron pares de componentes, también produjeron BSV sin el segundo componente. Si se incluía el segundo componente, el perfil producía BSV de manera más agresiva. Un perfil de redondez arbitrario generado, que incluía componentes del 3 al 50 con fases y amplitudes aleatorias, indicó que BSV ocurre siempre dos veces por revolución a pesar de los diferentes componentes en el perfil. Los resultados mejoran las posibilidades de eliminar el exceso de BSV en la industria, cuando se pueden evitar ciertos componentes y pares de componentes.
Descripción
La variación de rigidez a la flexión (BSV) es un problema común que causa vibraciones en grandes máquinas rotativas. BSV describe la rigidez a la flexión lateral y su variación en función del ángulo de rotación. Se ha observado que BSV causa excitación exactamente dos veces por revolución, lo que lleva a problemas de vibración, especialmente a la mitad de la velocidad crítica. BSV es causado por errores en la geometría del rotor si se asume que el material es homogéneo y linealmente elástico. Por lo tanto, el estudio investigó BSV con componentes de redondez armónica, que son comúnmente utilizados en la industria para describir la geometría de un rotor. Así, los resultados son fácilmente aplicables en la industria. La investigación se llevó a cabo principalmente por medios analíticos, pero también se utilizaron simulaciones estáticas y cálculos numéricos. Los resultados mostraron claramente que cuando se observaron los efectos de componentes de redondez armónica individuales en las secciones transversales del rotor, solo el segundo componente podía producir BSV. Sin embargo, cuando se estudiaron pares de componentes, también produjeron BSV sin el segundo componente. Si se incluía el segundo componente, el perfil producía BSV de manera más agresiva. Un perfil de redondez arbitrario generado, que incluía componentes del 3 al 50 con fases y amplitudes aleatorias, indicó que BSV ocurre siempre dos veces por revolución a pesar de los diferentes componentes en el perfil. Los resultados mejoran las posibilidades de eliminar el exceso de BSV en la industria, cuando se pueden evitar ciertos componentes y pares de componentes.