Tác động của các tham số lên điều kiện ma sát của hệ thống rotor không cân bằng với biến dạng vĩnh viễn ban đầu

Archive of Applied Mechanics - Tập 77 - Trang 883-892 - 2007
Xiaoyao Shen1, Jiuhong Jia1, Mei Zhao1
1State Key Laboratory of Vibration, Shock and Noise, Shanghai Jiaotong University, Shanghai, People’s Republic of China

Tóm tắt

Một mô hình Jeffcott của rotor-stator có hiện tượng ma sát đã được thiết lập cho hệ thống rotor với độ mất cân bằng khối lượng, bao gồm độ lệch khối lượng và độ cong vĩnh viễn ban đầu, và phương trình chuyển động điều khiển tương ứng đã được suy ra từ nguyên lý d’Alembert. Thông qua phương pháp phân tích, điều kiện ma sát đã được phân tích. Việc liệu có xảy ra ma sát hay không và thời điểm xảy ra ma sát đã được giải quyết một cách đầy đủ. Biên độ của tâm rotor đã được tính toán, và hệ số ma sát đã được giới thiệu để xác định xem có xảy ra ma sát hay không cho tất cả các tốc độ quay. Tốc độ ma sát khi bắt đầu xảy ra đã được thu thập. Các tham số như độ lệch khối lượng, độ cong vĩnh viễn ban đầu, các hệ số giảm chấn, và góc pha giữa độ lệch khối lượng và độ cong vĩnh viễn đã được sử dụng để phân tích tác động của chúng đến điều kiện ma sát. Các kết quả đã được thu nhận và có thể được sử dụng để ngăn ngừa sự cố ma sát hoặc giảm thiểu thiệt hại do ma sát và chẩn đoán hoặc cân bằng lỗi biến dạng vĩnh viễn ban đầu.

Từ khóa

#Rotor-stator #mô hình Jeffcott #độ mất cân bằng khối lượng #ma sát #biến dạng vĩnh viễn #phân tích điều kiện ma sát

Tài liệu tham khảo

Rankine W. (1999). On the centrifugal force of rotating shafts. Engineer 27(2): 304–312 Rao J.S. (1996). Rotor dynamics, 3rd edn. New Age International, London Lalanne M. and Ferraris G. (1990). Rotor dynamics prediction in engineering. Wiley, New York Nicholas J.C. and Gunter E.J. (1976). Effect of residual shaft bow on unbalance response and balancing of a single mass flexible rotor: Part I-Unbalancing response; Part II-Balancing. J. Eng. Power 98(2): 171–181 Ehrich F.F. (1992). Handbook of rotordynamics. McGraw-Hill, New York Rao J.S. (2001). A note on Jeffcott warped rotor. Mech. Mach. theory 36: 563–575 Muszynska A. (1989). Rotor-to-stationary element rub-related vibration phenomena in rotating machinery-literature survey. Shock Vib. Dig. 21(3): 3–11 Sun Z., Xu J. and Zhou T. (2002). Analysis on complicated characteristics of a high-speed rotor system with rub-impact. Mech. Mach. Theory 37: 659–672 Chu F. and Zhang Z. (1997). Periodic, quasi-periodic and chaotic vibrations of a rub-impact rotor system supported on oil film bearings. Int. J. Eng. Sci. 35(10): 963–973 Karlberg M. and Aidanpaa J.O. (2003). Numerical investigation of an unbalanced rotor system with bearing clearance. Chaos Solitons Fractals 18: 653–664 Zhang W.-m. and Meng G. (2006). Stability, bifurcation and chaos of a high-speed rub-impact rotor system in MEMS. Sens. Actuators A 127: 163–178 Edwards S., Lees A.W. and Friswell M.I. (1999). The influence of torsion on rotor/stator contact in rotating machinery. J. Sound Vib. 225(4): 767–778 Feng Z.C. and Zhang X. (2002). Rubbing phenomena in rotor-stator contact. Chaos Solitons Fractals 14: 257–267 Grapis O. and Tamuzs V. (2006). Overcritical high-speed rotor systems, full annular rub and accident. J. Sound Vib. 290: 910–927 Jiang J. and Ulbrich H. (2005). The physical reason and the analytical condition for the onset of dry whip in rotor-to-stator contact systems. J. Vib. Acoust. 127: 594–603