Тазеев Ильнур Ренатович – магистр кафедры «Промышленная теплоэнергетика и системы теплоснабжения» (ПТЭ).
Ilnur R. Tazeyev –student of department “Industrial Heat Power Engineering and system of heating supply” (IHPE) Kazan state power engineering university (KSPEU).
Kazan.
Гапоненко Сергей Олегович – ст. преподаватель кафедры «Промышленная теплоэнергетика и системы теплоснабжения» (ПТЭ).
Казань.
Sergei O. Gaponenko– Assoc. Prof. of department “Industrial Heat Power Engineering and system of heating supply” (IHPE).
Kazan.
Кондратьев Александр Евгеньевич – канд. техн. наук, доцент кафедры «Промышленная теплоэнергетика и системы теплоснабжении»я (ПТЭ).
Казань.
Aleksandr E. Kondratiev – Cand. Sci. (Techn.), Assoc. Prof. of department “Industrial Heat Power Engineering and system of heating supply” (IHPE).
Kazan.
Замалиев Адель Наилевич – магистр кафедры «Промышленная теплоэнергетика и системы теплоснабжения» (ПТЭ).
Казань.
Adel N. Zamaliev – student of department “Industrial Heat Power Engineering and system of heating supply” (IHPE).
Kazan.
При изготовлении, эксплуатации и проведении ремонтных работ энергетического оборудования, включающего в себя ротор, возникает дисбаланс, связанный с неуравновешенностью масс самого ротора, что приводит к возникновению переменных нагрузок на опоры и изгиб ротора. Избежать отрицательного воздействия центробежных сил возможно путем динамической балансировки ротора на балансировочных станках. На современном производстве обычно применяются балансировочные станки, работающие в резонансном и зарезонансном режимах. Однако данные режимы балансировки имеют ряд существенных недостатков, которые можно решить применением дорезонансного метода. В частности, это возможность балансировки изделий с большими начальными дисбалансами и увеличение точности балансировки.
Учитывая высокие требования к надежности энергетического оборудования, применение зарезонансного метода балансировки необходимо дополнить другими способами. Для этого разработана и спроектирована модель дорезонансного балансировочного станка для балансировки роторов и вращающихся элементов энергетического оборудования. Для моделирования балансировочного станка и ротора использовалась система автоматизированного проектирования Autodesk Inventor.
На базе программной системы конечно-элементного анализа ANSYS проведен модальный анализ путем применения блочного метода Ланцоша. С целью выявления информативного диапазона частот, на котором следует выполнять дорезонансную балансировку ротора, рассчитаны собственные частоты колебаний 3D-моделей станины балансировочного станка и ротора ГТД-16М.
An imbalance appears during the manufacture, operation and maintenance of power equipment. The rotor imbalance arises due to the unbalanced masses of the rotor which leads to the emergence of variable loads on the supports and bending of the rotor. The dynamic balancing of the rotor on the balancing machine is the way to avoid the negative effects of centrifugal forces. The balancing machines in resonant and soft-bearing modes are usually used on modern production. However, these methods of balancing has a number of shortcoming, which can be solved by using the hard-bearing method. For example, an ability of balancing of products with huge imbalance and increasing the accuracy of balancing.
Application of soft-bearing balancing method needs to be added in other ways, taking into account high reqiuirments of the power equipment. A model of a hard-bearing balancing machine was designed for balancing rotors and rotating elements of power equipment. The Autodesk Inventor CAD software was used for modeling of the balancing machine and the rotor.
The modal analysis was conducted by using the block method of Lanczos on the basis of the ANSYS system. The main assumption during the modal analysis process was that the form of free fluctuations is calculated in relative units and does not allow to determine absolute shifts. The natural oscillation frequencies of the 3D models of the balancing machine bed and the rotor of the gas turbine engine 16M were calculated to determine the informative frequency range that the rotor should be hard-bearing balanced.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.