1
STRUČNI RAD
REZIME
U radu je prikazan uticaj uljnog filma u
ležajevima na pojavu samopobudnih vibracija
rotora turboagregata. Dati su pojam i vrste
vibracija delovanje i dijagnosticiranje, kao i
mogućnosti otklanjanja samopobudnih
vibracija.
Ključne reči
: vibracije, samopobudne vibracije,
rotor, steam turbine.
1. VRSTE VIBRACIJA OBRTNIH DELOVA
MAŠINA
Najčešće razmatrani slučajevi problema
vibracija kod turbomašina spadaju u oblast
slobodnih ili prisilnih vibracija. Neka gruba
podela vibracionih procesa koji deluju na
rotirajuće mehanizme bila bi sledeća :
Slobodne,
Pobudne,
Parametarske,
Autohtone (samopobudne),
Niskofrekventne (uljne) vibracije itd.
ABSTRACT
Effect the oil film in the bearings on the
occurence of self excited vibration the rotor of
the steam turbine is present in this paper. Give
the definition and types of vibration, activities
and diagnostics, as well as possibilities to
eliminate self-excited vibration.
Key words
: vibration, self-excited vibration,
steam turbine.
Oscilacije koje se obavljaju bez
promenljivog spoljnjeg uticaja i bez promene
energije spolja, nazivaju se
slobodnim -
sopstvenim vibracijama.
One proističu iz
prethodno akumulirane energije, čije se veličine
određuju pomeranjima i brzinama zadatih
sistemu u nekom početnom trenutku vremena.
Slobodne oscilacije mogu proizići samo kod
autonomnih sistema.
ANALIZA SAMOPOBUDNIH
VIBRACIJA ROTORA
TURBOAGREGATA IZAZVANE
ULJNIM FILMOM U LEŽAJEVIMA
ANALYSIS SELF-EXCITED
VIBRATION THE ROTOR OF THE
STEAM TURBINE SET CAUSED BY
AN OIL FILM IN THE BEARINGS
Bratislav Stojanović dipl.maš.ing.IWE
Dragan Simić dipl.maš.ing
JPTE“KOSOVO“- Obilić, Beograd
2
Oscilacije koje su izazvane spoljnim
uticajem nazivaju se
pobudnim vibracijama.
One su karakteristične za neautonomne sisteme.
Oscilacije se nazivaju
samopobuđujućim
ili
auto-oscilacijama
ako one proizilaze i
održavaju se od izvora energije oscilatorne
prirode, pri čemu je taj izvor energije uključen u
sistem. Ove oscilacije su moguće samo kod
nekonzervativnih stacionarnih sistema. Često se
pod auto-oscilacijama podrazumevaju
oscilatorni procesi, koji se podržavaju od izvora
energije neoscilatorne prirodepri čemu su i
parametri auto-oscilacija u određenom stepenu
određeni nelinearnim osobinama sistema.
Kod oscilatornog procesa mogući su
procesi mešovitog karaktera, koji se
predstavljaju kao rezultat slobodnih oscilacija,
oscilacija pobuđenih spoljnim uticajima
parametarsko pobudnih oscilacija i oscilacija
pobuđenih unutrašnjim izvorima energije.
Zadnjih godina se velika važnost pridaje
izučavanju pojava samouzbudnih vibracija
rotora turbomašina, izazvanih uljnim filmom u
kliznim ležajevima kao i uslova strujanja kroz
kanale, raspore koji mogu izazvati iste ili slične
pojave.
2. SAMOPOBUDNE VIBRACIJE ROTORA
IZAZVANE ULJNIM FILMOM U
LEŽAJEVIMA
Osnovni razlozi zbog kojih se ovim
vibracijama pridaje toliki značaj su :
Uvođenje u eksploataciju turboagregata
sa rotirajućim masama od nekoliko
stotina hiljada kg, čija je kinetička
energija u slučaju pojave samouzbudnih
vibracija u stanju izazvati teške havarije
kompletnog sistema;
Primena turbomašina sa sve većim
brojem obrtaja;
Primena turbomašina sa promenljivim
brojem obrtaja.
U daljem teksti će se obrazložiti pojava
samopobudnih vibracija rotora turboagregata
izazvanih nestalnošću uljnog filma – ležajeva.
Kod okretanja rukavca ugaonom brzinom ω,
i uz pretpostavku laminarnog strujanja u uljnom
filmu, rapored brzina u određenim procesima je
linearan.
Ako je V obodna brzina rukavca data
izrazom (1) :
V
=
Rω
(1)
Tada protoci ulja po jedinici dužine za iste
preseke iznose (2) :
Q
1
=
1
2
Rω
(
∆ R
+
e
)
Q
2
=
1
2
Rω
(
∆ R
−
e
)
(2)
Gde su:
R
- radijus rukavca,
∆R
- radijalna zračnost ležajeva,
e
- ekscentričnost.
Kako se istovremeno rukavac pomera
translatornom brzinom (3) :
V
r
=
eΩ
(3)
prostor uljnog filma se povećava za iznos (4) :
Q
k
=
2
ReΩ
(4)
Uslov da ne dođe do prekida uljnog filma,
je da je ispunjena jednačina kontinuiteta. Uz
pretpostavku da na krajevima ležaja nema
procurivanja, jednačina kontinuiteta glasi (5) :
Q
1
=
Q
k
+
Q
2
(5)
1
2
Rω
(
∆ R
+
e
)=
2
ReΩ
k
+
1
2
Rω
(
∆ R
−
e
)
(6)
