34
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
УДК 62-133.33
Д.С. Вахлярский, А.М. Гуськов
ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ДИНАМИКИ РОТОРА
ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА
В работе построена математическая модель ротора насосного
агрегата НМ3600–230 с учетом нелинейности упругой реакции
подшипников качения, нелинейности реакции щелевого уплотнения
и податливости корпусов подшипников. Методом Ньютона
найдены периодические движения ротора — прямая синхронная
прецессия. Исследовано влияние технологических погрешностей и
работы на неоптимальном режиме на характеристики прецесси-
онных движений.
E-mail:
gouskov_am@mail.ru
;
vakhlyarskyDS@gmail.com
Ключевые слова:
ротор насоса, щелевое уплотнение, периодическое
решение, метод Ньютона.
Надежность и экономичность насосов, также как любых машин и
механизмов, определяется рядом факторов, в том числе условиями их
эксплуатации и способностью адаптироваться к изменяющимся
условиям работы [1]. К числу факторов, наиболее неблагоприятно
сказывающихся на надежности насосных агрегатов, относится повы-
шенная вибрация [2]. Основным источником вибраций является ро-
торная часть центробежного насоса.
Элементы насоса, наиболее существенно влияющие на динамику
его ротора, показаны на рис. 1. На расчетной схеме (рис. 2) отражено
поведение элементов, которые приведены на рис. 1.
Рис. 1. Узлы насоса, существенно влияющие на динамику его ротора:
1 —
муфта;
2 —
вал;
3
и
9 —
подшипники качения;
4
и
8 —
корпуса
подшипников;
5
и
7 —
кольцо уплотняющее;
6 —
рабочее колесо
В модели ротора вал представлен как стержень кусочно-
постоянного поперечного сечения, который разбит на конечные эле-
менты (КЭ), основанные на модели балки Бернулли — Эйлера [3].