Tài liệu CÂN BẰNG RÔTO TURBINE pdf

CÂN BẰNG RÔTO TURBINE
- NGUYÊN NHÂN GÂY RA RUNG ĐỘNG
Rung động là một hiện tượng khá phức tạp.Có nhiều nguyên nhân làm cho
rôto turbine rung, mà m
ột trong những nguyên nhân đó là sự mất cân bằng
của rôto. Vì vậy trước lúc cân bằng cần phải loại trừ tất cả các nguyên nhân
gây rung khác. Khi rôto quay kh
ối lượng mất cân sẽ gây ra một xung lực làm
rung động turbine; xung lục đó được tính theo công thức:

 
kGR
g
G
C
2


Trong đó C - xung lực sinh ra do mất cân bằng .kG;
G - tr
ọng lượng của trọng khối mất cân bằng , kG
g = 9,81 – gia tốc trọng lực , cm/s
2,

ω -
tốc độ góc , 1/s;
R - bán kính tr
ọng tâm của trọng khối mất cân bằng ,
cm,

30

.14,3 n


n - số vòng quay của rôto vg/ph
nếu lấy trọng lượng của trọng khối mất cân bằng của rôto là
0.500 kG
trên đường kính r = 80cm,
thì v
ới n = 1500vg/ph xung lực sẽ là:
C =
kG100080.
30
1500.14,3
981
5,0
2







Và với n =3000 vg/ph
C = kG400080.
30
3000.14,3
981
5,0
2








Từ đó chỉ thấy trọng lượng mất cân bằng là 0,500kG trên đường kính 0,8m
thì n = 1500vg/ph
đã phát sinh ra một xung lực 1000kg và khi n= 3000vg/ph lực ấy sẽ tăng lên
4000kg.
Rõ ràng khi làm vi
ệc với rôto mất cân bằng như vậy turbine sẽ bị rung động
mạnh .
Rôto mất cân bằng tĩnh là rôto mà các trọng khối mất cân bằng tập trung
thành một khối , do đó trọng tâm của rôto không nằm trên trục quay mà lúc
quay s
ẽ sinh ra một lực ly tâm.
Lúc cân b
ằng động thì trọng khối mất cân bằng của rôto sinh ra hai lục ly
tâm ngược chiều nhau và không nằm cùng nằm trên một mặt phẵng vuông góc
với trục quay. Trong trường hợp này chỉ khắc phục bằng phương pháp cân
bằng động .
Thông thường người ta tiến hành cân bằng rô to turbine trên máy cân bằng ,
bởi vì cân bằng trên gối đỡ của nó ở số vòng làm việc rất phức tạp, phải mỡ
nắp nhiều lần để gia trọng. Ngược lại rôto của máy phải cân bằng tại bệ ở số
vòng làm việc ưu việt hơn, song trong trong một số trường hợp sử chữa cũng
phải cân bằng trên máy cân bằng.
Tuy vậy không phải bao giờ cân bằng cân bằng tại máy cũng đưa đến kết quả
tốt, vì khi ta cho máy làm việc ở số vòng định múc nào đó còn chịu ảnh

hưởng một số nguyên nhân khác như độ v
õng của trục sự xê dịch các bộ phận
của rôto. Trong trường hợp này phải tiếp tục cân bằng ở số vòng làm việc
nhiều lần.

MÔ HÌNH I- CÂN BẰNG TĨNH

A 8mm
A
B
B
G
L
bệ cân bằng tĩnh a


cốt
vòng bi
dĩa quay
CHI TiẾT CÂN BẰNG
Thay vì bạn dùng 2 thanh tam giác cân bbạn có thể dùng 2 dĩa quay
như thế n
ày cho một đầu
bệ cân bằng b
thường khi người ta tiến h
ành cân bằng tĩnh người ta đặt vật cân bằng lên trên
b
ệ cân bằng giống như hình trên.
b
ệ cân bằng gồm hai giá đỡ làm bằng sắt định hình hàn lại hoặc đúc bằng

gang . trên mỗi giá đỡ đặt một thanh đỡ mà tiết diện ngang là hình tam giác
đều giống như hình vẽ. Thanh đỡ phải chắc để khỏi bị võng lúc đặt rôto vào,
thường chế tạo bằng thép cứng, mặt trên của thân đỡ phải gia công bóng để
giảm ma sát. Chiều dài của thanh đỡ phải chọn bằng 1,5-2 lần chu vi cổ trục ,
tuỳ theo trọng lượng của rôto mà chọn chiều rộng của thân đỡ để cho cổ trục
và thanh đỡ khỏi bị móp. thường thường có thể chọn tuỳ theo trọng lượng của
chi tiết cần cân bằng và nằn trong các giới hạn sau:
đối với chi tiết :
nặng đến 250kg; chiều rộng thanh đỡ : 4mm
500kg : 6mm
750kg : 8mm
1000kg : 10mm
mu
ốn được chính xác hơn , chiều rộng của thân đỡ có thể tính theo công thức
sau;
a =
cm
d
TE
,
.
35,0
2

Trong đó: T - trọng lượng của rôto tác dụng trên thanh đỡ ,kG
g – môđun dàn hồi của kim loại ,kG/cm
2
- đối tượng thép tốt E =( 2.0÷2,2) 10
6
kG/cm

2

- đối với gang E = (0,88÷ 1,14) 10
6
kG/cm
2;

Ơ - ứng suất nén cho phép kG/cm
2
D - đường kính cổ trục , cm
đường kính cổ trục có thể tính theo công thức :
d =
3
,
1,0.4
.
cm
LG
u

G - trọng lượng của rôto, kG
L - khoãng cách giữa các điểm tựa , cm
Ơ
u-
_
úng lực uốn cho phép , kG/cm
2
Trước lúc cân bằng cần chú ý
:
a) lắp bệ cân bằng cho thật tốt. Bệ cân bằng thật vững chắc

b) vệ sinh các chi tiết cho thật sạch ,

c) phải bảo đảm cho hai thanh đỡ song song và nằm trong một mặt phẵng
ngang,

Độ dốc của thân đỡ cho phép là 0,1mm trên 1m và độ không song song là
2mm cho 1m chi
ều dài.
d) tr
ục của chi tiết cân bằng phải đặt vuông góc với thanh đo.
Việc cân bằng tĩnh bao gốm hai phần :
a) Phải cân bằng rôto như thế nào để đặt bất kỳ vị trí nào cũng đạt được cân
b
ằng bền vững .
Muốn đạt yêu cầu đó cần chia vòng tròn của dĩa ra làm sáu phần . phải cho
thêm đối trọng v
ào các điểm đối nhau như thế nào để dặt hai điểm đối xứng trên
m
ột mặt phẵng ngang ta được thế cân bằng bền vững .
b) xác định lượng mất cân bằng còn tồn tại do lục ì và lục ma sát giữa cổ trục
và thanh đỡ.
muốn vậy, cũng như trên ta đặt hai điểm đối xưng nhau trên một mặt phẵng
ngang ( diểm 1 và điểm 4 hình 2) . ở điểm 1 ta gắn thêm dần một trọng lượng nhỏ
( từ 10- 25G tuỳ theo trọng lượng của rôto) cho đến lúc rôto bắt đầu quay. sau lấy
trọng lượng đó ra cân và ghi vào bãng ví dụ như sau:
điểm số 1 2 3 4 5 6
trọng lượng gắn 18 10 18 33 40 33
tiến hành làm như vậy đối với tất cả sáu điểm .
sau đó vẽ đường cong có dạng như một . đường sin
theo trị số bé nhất A

min
trên đường cong ta xác định vị trí nặng của rôto . để c6n
bằng thì các điểm đối xứng với nó tức là vị trí cực đại A
max
của đường cong ta ta
đặt dược trọng lượng cân bằng . trị số các đậi lượng cân bằng xác định theo công
thức :
Q = ;,
2
minmax
G
AA

A
max –
tung độ cục đại của đường cong.G
A
min –
tung độ cực tiểu của đường cong. G
Trên hình 2 tung độ trung bình của đường cong cho ta trị số ma sát giữa cổ trục
và thanh đỡ.
K=
min,
minmax
2
A
AA


c) xác định vị trí đặt trọng lượng cố định để cân bằng chi tiết .

có thể gặp một số trường hợp mà chi tiết không có vị trí gắn trọng lượng cân
bằng . trong những trường hợp như vậy thì phải khoai bào bớt kim loại ở phía
không cân bằng.
H ÍNH II

6
1
2
3
45
0
10
20
30
40
60
50
1
3
5
6
72 4
a
b
c
d
B
i
ê
n

ộ
đ
c đi đác ểm ặt gia trọng
8
Đồ thị để xác định vị trí và trọng lượng mất cân bằng
Khi phải bào bớt kim loại ở dĩa turbine thì phải xét đến tính an toàn và độ bền
vững của dĩa.
Lúc gắn gia trọng cố định phải chú ý làm cẩn thận để tránh không cho lực ly
tâm làm văng mất gia trọng.
Chiều dày lớp kim loại bào bớt có thể tích theo công thức :
S=
F
Y
G
.
.10
,mm;
ở đây : G - trọng lượng kim loại phải bào , G
y - t
ỷ trọng kim loại G/cm
2;

F - diện tích lớp kim loại phải bào, cm
2
Gia trọng cố định để cân bằng được làm bằng thép CT3 hoặc thép
không rỉ tuỳ nhiệt độ làm việc và không nên đặt tập trung vào một điểm mà bố
trí dưới dạng một cung nhỏ.
Không cho phép dùng hàn điện để gắn các trọng lượng cân bằng không được
hàn đắp v
à khoan lổ vào dĩa turbine .

nếu như gắn gia trọng cân bằng cố định đặt ngay ở chổ đặt gia trọng tạm thời
lúc cân bằng thì phải cẩn thận để cho hai trọng lượng bằng nhau , kể cả trọng
lượng vít giữ.
nếu đặt ở một vị trí có đường kính khác thì trọng lượng cố định được tính
chuyển như sau:
Q = Q
B. ;,G
R
r

Q
B
- trọng lượng của gia trọng cân bằng tạm thời , G;
R - đường kính của điểm đặt gia trọng tạm thời , cm;
R - đường kính của điểm đặt gia trọng cân bằng cố định, cm;
//


LÊ TRỌNG MÃN