Identyfikacja współczynników dynamicznych łożysk z uwzględnieniem niewyważenia wału
Identification of bearing dynamic coefficients with consideration of shaft unbalance
Mechanik nr 07/2015 - Artykuły z XIX Międzynarodowej Szkoły Komputerowego Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji zamieszczone płycie CD
STRESZCZENIE: W pracy przedstawiono metodę wyznaczania współczynników masy, tłumienia i sztywności układu wirnik-łożyska. Pokazano, jak wpływa niewyważenie wirującego wału na wyznaczanie tych współczynników oraz sposób niwelowania jego wpływu na obliczenia. Metoda obliczania współczynników dynamicznych łożysk jest metodą eksperymentalną. Schemat obliczeń przedstawiony w artykule zweryfikowany został na podstawie modelu numerycznego wirnika wykonanego w programie Samcef Rotors. W artykule przedstawiono również sygnały wymuszenia i odpowiedzi układu użyte do obliczania tych współczynników na podstawie wybranego układu wirującego z dwoma łożyskami. Pokazano ponadto, jak zmienia się błąd obliczania współczynników sztywności, tłumienia oraz masy przy uwzględnieniu niewyważenia w obliczeniach oraz przy niwelowaniu jego wpływu.
SŁOWA KLUCZOWE: współczynniki sztywności, tłumienia i masy, niewyważenie wału.
ABSTRACT: The article presents a method for determination of the mass, damping and stiffness coefficients of the rotor – bearing system. It was shown how the unbalance of the rotating shaft affects the determination of those coefficients and the method of eliminating its impact on the calculation results. The method of calculating the dynamic coefficients of the bearings is an experimental method. The calculation method presented in the article has been verified on the basis of the numerical model of the rotor prepared using the Samcef Rotors program. The article also presents excitation signals and system response signals used to calculate these coefficients on the basis of the rotating system with two bearings. It is also shown what are errors of calculating stiffness, damping and mass coefficients with taking into account unbalance and after elimination of their influence.
KEYWORDS: coefficients of stiffness, damping and mass, unbalance of a shaft.
BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:
- Nordman R., Schollhorn K.: Identification of stiffness and damping coefficients of journal bearings by impact method, 2nd Int. Conf. on Vibrations in Rotating Machinery, Paper C285/80. Inst. Mech. Eng., 1980, pp. 231-238.
- Yu Ping Wang, Daejong Kim: Experimental Identification of Force Coefficients of Large Hybrid Air Foil Bearings, Gas Turbines Power, 136(3), 032503, Nov. 27, 2013.
- Uichiro Nishio a, Kei Somayab, Shigeka Yoshimoto, Numerical calculation and experimental verification of static and dynamic characteristics of aerostatic thrust bearings with small feedholes, Tribology International, 44, 2011, pp. 1790-1795.
- Xiuli Zhang, Zhongwei Yin n, Gengyuan Gao, Zheng Li State: Determination of stiffness coefficients of hydrodynamic water-lubricated plain journal bearings, Tribology International, 85, 2015, pp. 37-47.
- Tiwari R., Chougale A.: Identification of bearing dynamic parameters and unbalance states in a flexible rotor system fully levitated on active magnetic bearings, Mechatronics, 24, 2014, pp. 274-286.
