رفتن به محتوای اصلی
x

دینامیک روتور

Level begin

دینامیک روتور

طبق تعریف هر ماشینی که شامل اجزای چرخان باشد را ماشین دوار می‌نامند، توربین‌های گاز، توربین‌های بخار، ژنراتورهای الکتریکی و کمپرسورهای صنعتی از جمله ماشین‌های دوار محسوب می‌شوند. به طور معمول یک ماشین دوار از دو قسمت روتور و استاتور تشکیل شده است. قطعات چرخان مانند شافت‌ها و دیسک‌ها جزو روتور محسوب شده و قطعات ثابتی مانند یاتاقان‌ها و فونداسیون به عنوان استاتور مطرح می‌شوند. شکل زیر یک نمونه از روتورهای صنعتی را نمایش می‌دهد. روتورها هم مانند تمامی قطعات مکانیکی دارای فرکانس طبیعی ارتعاشی هستند و هنگامی که در این فرکانس شروع به چرخش می‌کنند، به سمت شرایط تشدید پیش می‌روند. به سرعت‌هایی که در آن روتور به تشدید می‌رسد، سرعت‌های بحرانی گفته می‌شود سرعت‌های بحرانی خیلی شبیه به فرکانس‌های تشدیدی هستند که در حالت سکون و از تست ضربه به دست می‌آیند اما به علت تأثیرات خواص دینامیکی روتور و یاتاقان‌های آن که وابسته به سرعت می‌باشند سرعت‌های بحرانی اندکی با فرکانس‌های طبیعی متفاوت می‌باشند.

En Har
موضوع ارتعاشات خمشی و سرعت‌های بحرانی شافت‌ها یکی از معمولی ترین مسائلی است که در مهندسی ارتعاشات مطرح می‌شود. این مسٔله یکی از مشکلات آزار دهنده در طراحی و تعمیر اینگونه ماشین‌هاست. همه روتورهایی که در سرعت دورانی بالایی کار می‌کنند برای رسیدن به سرعت کاری بایستی از تعدادی فرکانس‌های طبیعی خود عبور کنند و با توجه به پدیده تشدید و ایجاد خسارات احتمالی توانایی محاسبه سرعت‌های بحرانی اهمیت پیدا می‌کند. سرعت بحرانی روتور بستگی به مشخصات ماده، هندسه روتور و شرایط قيود انتهایی آن دارد. محاسبه سرعت بحرانی روتورها می‌تواند در طراحی روتورها و جلوگیری از رخ دادن پدیده مخرب تشدید و بررسی و تشخیص معایب ماشین‌های دوار مفید باشد.
روتورها هر چقدر هم خوب بالانس شده باشند باز هم مقداری نابالانسی دارند و وقتی در سرعت‌هایی مساوی با فرکانس طبیعی می‌چرخند در آنها تشدید روی می‌دهد. این سرعت‌ها در سال ۱۸۶۹ توسط رانکین به نام «سرعت های بحرانی|» نامیده شدند. منتشر شدن مقاله رانکین را می‌توان نقطه شروع یک شاخه خاصی در مکانیک کاربردی در رابطه با بررسی پایداری ماشین‌ها دانست. در دهه ۱۹۲۰ طراحی و ساخت ماشین‌های دوار که با سرعتهای فوق بحرانی کار می‌کردند یک شاخه جدیدی در دینامیک به نام دینامیک روتورها بوجود آورد. بدین ترتیب مسائل جدیدی مانند بالانس دینامیکی، شتاب در سرعت‌های بحرانی، تاثیر استهلاک‌های زیاد، رفتار مکانیکی یاتاقان‌های مختلف و تأثیرات آنها روی پایداری حرکات چرخشی مطرح شد.

پروژه‌های مرتبط

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی