СТАТЕЙКИ.ORG.UA
электронный каталог статей

Підвищення ефективності газоперекачувального агрегату методами балансування гнучких роторів за допомогою рідин

комментариев: 0 / добавить комментарий

УДК 62-26

ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ГАЗОПЕРЕКАЧУВАЛЬНОГО АГРЕГАТУ МЕТОДАМИ БАЛАНСУВАННЯ ГНУЧКИХ РОТОРІВ ЗА ДОПОМОГОЮ РІДИН

Анотація. У статті до дипломної роботи розглянуто використання рідинних автобалансирів з ціллю врівноваження гнучких роторів та підвищення ефективності газоперекачувальних агрегатів. Автором визначено основні причини неврівноваженості роторів. Систематизовано поняття «балансування». Встановлено, що пасивні автобалансири із рідиною є ефективними у балансуванні роторів при деформаціях компонентів роторної системи.

Ключові слова: ротор, врівноваження, балансування, дисбаланс, газоперекачувальний агрегат, продуктивність.

Аннотация. В статье к дипломной работе рассмотрено использование жидкостных автобалансиров с целью уравновешивания гибких роторов и повышения эффективности газоперекачивающих агрегатов. Автором определены основные причины неуравновешенности роторов. Систематизировано понятия «балансировки». Установлено, что пассивные автобалансиры с жидкостью эффективны в балансировке роторов при деформациях компонентов роторной системы.

Ключевые слова: ротор, уравновешивание, балансировка, дисбаланс, газоперекачивающий агрегат, производительность.

Abstract. The use of liquid auto balancing units with the purpose of balancing the flexible rotors and increase of efficiency of gas pumping mechanism was reviewed in the article to the term paper. The author identifies the main causes of the rotor imbalance. The concept of “balancing” was systematized. It has been established that passive auto balancing mechanisms with a liquid are effective in balancing of the rotors at the deformations of components in the rotor system.

Keywords: rotor, balancing, balance, imbalance, gas pumping mechanism, productivity.

Автор тексту: ІЦ «Манускрипт», studentmanuscript.com.ua

Постановка проблеми дипломної роботи у загальному вигляді та її зв’язок з важливими науковими чи практичними завданнями. Газотранспортна система України посідає перше місце у паливно-енергетичній сфері світу.35% транспортування газу відбувається через Україну [3, с.48]. Безперебійне функціонування газотранспортного обладнання є запорукою стабільного забезпечення встановлених обсягів перекачування і транспортування газу. Газоперекачувальні агрегати (ГПА), незважаючи на відповідність усім нормативним вимогам щодо технічного функціоналу, можуть виходити з ладу через вібрації деталей, які спричиняють деформацію. Це приводить до зменшення результативності роботи. Найбільш вразливим до деформацій компонентом ГПА виступають металеві тіла обертання – ротори [5, с.4], які на великих швидкостях зазнають впливу вібрацій і підвищених температур, спричинених нагріванням. У дипломній роботі виникає необхідність дослідження особливостей способів врівноваження гнучких роторів.

Аналіз останніх досліджень і публікацій, в яких започатковано розв’язання даної проблеми. Проблемам дослідження газотранспортної системи України та способів балансування роторів присвячені розробки багатьох українських та зарубіжних науковців: І. Б. Запухляк розглядає стан і перспективи розвитку газотранспортної системи України [3]; Б. В. Копей досліджує способи підвищення ефективності газотранспортних систем [4]; В. П. Лукавенко аналізує особливості конструкції і функціонування різного виду механізмів і машин [5]; Й. Ремигиюс аналізує способи врівноваження роторів в умовах їх експлуатації [6] та ін.

Питання застосування автобалансирів із рідинами розглядались в роботах ряду науковців: І. В. Драч досліджує способи врівноваження роторів за допомогою автобалансирів із в’язкими рідинами [1]; В. А. Дубовик аналізує особливості досягнення стабільності неврівноваженого ротору за допомогою рідинних автобалансирів [2]; В. П. Ройзман розглядає методи балансування роторів за допомогою ідеальних та в’язких рідин [7]; І. В. Ромащенко досліджує ефективність застосування рідинних автобалансирів у практиці врівноваження роторних систем [8]; Л. Урбіола-Сото аналізує вплив рідинних автобалансирів на стабільність гнучких роторів [9] та ін.

Виділення невирішених частин загальної проблеми, котрим присвячується дана стаття до дипломної роботи. На сьогоднішньому етапі неврівноваженість роторів виключається на етапі планування і конструювання обладнання. Незважаючи на якість виготовлення роторів, дисбаланс може виникати з ряду причин: (1) відхилення габаритів ротору від проектних конфігурацій; (2) наявність ділянок із неоднорідним матеріалом; (3) неточності монтажу тощо. Відповідно, якщо неврівноваженість ротору виникає після збору обладнання, усунення дисбалансу можливе шляхом ремонту та заміни деталей. Пошук допоміжних способів врівноваження допоможе вирішити проблему відмови обладнання та забезпечити безперервність виробничого процесу. Потенціал для врівноваження роторів мають рідинні матеріали, однак це питання є малодослідженим. Застосування автобалансирів із рідиною («рідинний автобалансир») з ціллю врівноваження критичних точок дисбалансу у роторних системах представляє інтерес для дослідження у зв’язку з конструктивністю та простотою їх використання.

Формування цілей статті до дипломної роботи. Метою статті є дослідження способи підвищення ефективності досягнення врівноваженості роторів газоперекачувального агрегату за допомогою рідин.

Виклад основного матеріалу дослідження з повним обґрунтуванням отриманих наукових досліджень, отриманих у дипломній роботі. Згідно з науковцями [1; 2; 8], балансування визначається як процес вимірювання та методи усунення неврівноваженості ротору або його компонентів, які виникають через послаблення деталей кріплення, корозії, амортизації, похибок у виготовленні або монтажі обладнання та ін. При балансуванні металевих тіл обертання слід враховувати ту обставину, що разом з ротором, деформацій і впливу вібрацій зазнають інші компоненти ГПА. Причиною неврівноваженості ротору може служить не лише дисбаланс, а й похибки, спричинені недоліками розробки або монтажу установки, послаблення кріплень, амортизації обладнання тощо. Процес врівноваження ротору потребує неодноразового прогону обладнання і фіксації незбалансованих точок під час безпосереднього впливу швидкостей та температурного режиму, який виникає при використанні обладнання.

Рідинні автобалансири як спосіб компенсації дисбалансу характеризуються відносною простотою використання, оскільки не потребують додаткових джерел енергії і не вимагають індивідуальної системи керування для зміни положення коригуючих мас. Незважаючи на нескладність застосування рідинних автобалансирів, на практиці необхідно добре розуміти інженерні особливості взаємодії неврівноваженого металевого тіла обертання та рідини у пасивному автобалансирі, і нестабільності, яка виникає при обертанні. Як зауважує І. В. Драч, продуктивність врівноваження ротору збільшується при наближеності до кутової швидкості і зростанні показника фазового кута [1]. При використанні рідинних автобалансирів, вплив рідини на балансування механізму ротору є меншим, ніжна, наприклад, вплив в’язкості. Якщо камера автобалансиру заповнюється більшою кількістю рідини, ніж її оптимальний обсяг, то показники балансування стають гіршими, оскільки перенасичення об’єкту рідиною спричиняє нестійкість функціонування механізму. В. А. Дубовик відзначає, що умовою обертання ротору із рідинним автобалансиром є заповнення правильними пропорціями рідини обсягу камери [2]. Рідина у автобалансирі виконує функцію протидії неврівноваженій масі, а її поверхнева хвиля діє як баланс. Слід відзначити, що чим більшими є параметри пристрою рідинного автобалансиру, тим меншою буде амплітуда вібрацій на закритих частотах. Згідно з О. Урбіола-Сото, критична швидкість ротору зменшується при збільшенні маси рідини, і самоцентрування роторної системи інтенсифікується за допомогою зовнішнього тертя [9]. Недоліком рідинних автобалансирів є те, що спроби врівноваження кілець та інерційний вплив рідини можуть спричиняти нестабільність роторного механізму. Дослідження доводять, що продуктивність пристрою підвищується завдяки використанню багатьох резервуарів.

Геометрична формула врівноваження ротору за допомогою рідинного автобалансиру складається з векторного показника неврівноваженості валу і коефіцієнту неврівноваженості рідини. О представляє собою точку перетинання осі валу із простором порожнини; - становить лінію підпишників; – центр маси вала; – центр маси рідини; М – маса вала, m – маса рідини.

Рис.1. Вплив на стабільність рідинного автобалансиру при наявності опору [7, с.52].

При русі шарів рідини всередині камери автобалансиру, відбувається влив сил, які є дотичними до точок дотикання шарів. Ці сили представляють собою сили в’язкого або внутрішнього тертя. Поділ рідини на шари є умовним.

Висновки з даного дослідження і перспективи подальших розвідок у даному напрямку. Підсумовуючи вищевикладене, можна зробити висновок, що врівноваження роторної системи рідиною є продуктивним, особливо при таких недоліках як деформація компонентів. Урівноваження за допомогою рідини є ефективним для роторів на пружних основах. Ефективність врівноваження за допомогою рідини визначається співвідношенням кутової швидкості до критичної, показників зовнішньої резистенції; Взаємодії початкового коефіцієнту дисбалансу до габаритів і площини автобалансиру.

Список літератури:

  1. Драч І. В. Пасивне балансування ротора автобалансуючим пристроєм з в’язкою нестисливою рідиною / І. В. Драч, В. П. Ройзман // Освітньо-наукове забезпечення діяльності складових сектору безпеки і оборони України: зб. Тез доп. X Всеукр. Наук. -практ. Конф., (м. Хмельницький, 2 листоп.2017р.). – Хмельницький: НАДПСУ, 2017.
  2. Дубовик В. А. Устойчивость стационарного вращения неуравновешенного ротора с жидкостным автобалансирующим устройством на гибком валу / В. А. Дубовик, Е. Н. Пашков // Известия Томского политехнического университета. – 2007. – № 2. – С.12-14.
  3. Запухляк І. Б. Сучасний стан та проблеми розвитку газотранспортної системи України в контексті євроінтеграційний процесів / І. Б. Запухляк // Східна Європа: Економіка, бізнес та управління. – 2017. – Вип.3(08). – С.47-52.
  4. Копей Б. В. Підвищення надійності газотранспортних систем: монографія / Б. В. Копей, А. Бенмуна, В. І. Слободян, А. Беллауар, С. І. Галій, Д. Халімі, А. М. Найда. Серія «Нафтогазове обладнання», том 8 – ІваноФранківськ: ІФНТУНГ, 2012. – 300 с.
  5. Лукавенко В. П. Теорія механізмів і машин. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів усіх технічних спеціальностей. Розділ «Зрівноважування та віброзахист машин» / В. П. Лукавенко, О. А. Кірієнко, Л. Г. Овсієнко. – Київ, НТУУ «КПІ».2012. – 52 с.
  6. Ремигиюс Й. Особенности уравновешивания роторов в эксплуатационных условиях при помощи специализированной аппаратуры нового поколения / Й. Ремигиюс // Динамика роторных систем и вибрационных процессов: Сборник трудов международной научнотехнической конференции, 12-19 декабря 2004. – Хмельницкий: ХНУ, 2004. – 64 с.
  7. Ройзман В. П. Теоретичне дослідження процесу автоматичного балансування роторів з вертикальною віссю обертання рідкими робочими тілами (випадки ідеальної та в’язкої рідин) / В. П. Ройзман, І. В. Драч // Вібрації в техниці та технологіях. – 2015. – № 3. – С.50-57.
  8. Ромащенко І. В. Результати аналізу сучасного розвитку досліджень рідинного автоматичного балансування роторних систем / І. В. Ромащенко, І. В. Драч // Наука и образование=Science and education: сб. Тр. Х Междунар. Науч. конф., 27 апр. – 4 мая 2017 г., Рим (Италия). – Хмельницкий: ХНУ, 2017. – C.12-18.
  9. Urbiola-Soto L. Liquid self-balancing device effects on flexible rotor stability / L. Urbiola-Soto, M. Lopez-Parra // Shock and Vibration, 2013. – С.109-121.

© ІЦ «Манускрипт» - 2019.

автор: ІЦ "Манускрипт"
комментариев: 0 | просмотров: 22 | 27/03/2019
Читайте также:
Гидромоторы хода
Применение гидравлических моторов хода в гидравлическом оборудовании с ...
Чековый принтер
Несмотря на простоту при выборе чекового термопринтера встаёт ряд важн ...
Резервуары для СУГ
Сайт компании Родис призван помочь компаниям осуществляющим новое стро ...
Комментарии:
Администрация каталога не несет ответственности за информацию, размещенную посетителями сайта. Сообщения, оставленные на сайте, являются исключительно личным мнением их авторов, и могут не совпадать с мнением администрации каталога.
комментариев нет

ты можешь быть первым
* - поля, помеченные звездочкой, обязательны к заполнению.
Ваше имя*: (max 64 символа)
E-mail: (max 64 символа)
Комментарий*:
без HTML (min 20, max 1000 символов)


Ссылки на статью «Підвищення ефективності газоперекачувального агрегату методами балансування гнучких роторів за допомогою рідин»:
URL
http://www.stateyki.org.ua/articles/pdvischenn-efektivnost-gazoperekauvalnogo-agregatu-metodami-balansuvann-gnukih-rotorv-za-dopomogoyu-rdin/
Ссылка
<a href="http://www.stateyki.org.ua/articles/pdvischenn-efektivnost-gazoperekauvalnogo-agregatu-metodami-balansuvann-gnukih-rotorv-za-dopomogoyu-rdin/">Підвищення ефективності газоперекачувального агрегату методами балансування гнучких роторів за допомогою рідин</a>
BBCode
[url=http://www.stateyki.org.ua/articles/pdvischenn-efektivnost-gazoperekauvalnogo-agregatu-metodami-balansuvann-gnukih-rotorv-za-dopomogoyu-rdin/]Підвищення ефективності газоперекачувального агрегату методами балансування гнучких роторів за допомогою рідин[/url]


Інтернет реклама УБМ
Наши партнеры
Покер онлайн
Биржи
etxt.ru
 

 

Інтернет реклама УБМ


Інтернет реклама УБМ