مدل سازی سیستم کامل روتور-یاتاقان-نشیمنگاه

به دلیل عدم دسترسی به قسمت های دوّار روتور تنها راه تشخیص عیب، اندازه گیری ارتعاشات روی قسمت های ثابت از جمله سطوح نشیمنگاه یاتاقان هاست. مرسوم است که در عمل با اندازه گیری ارتعاشات سطح نشیمنگاه یاتاقان در سه جهت و تحلیل آن، نوع اشکال به وجود آمده را پیش بینی و رفع می کنند. در نظرگیری اثرات نشیمنگاه بر پاسخ اندازه گیری شده از روتور، می تواند به پیش بینی صحیح رفتار روتور با استفاده از روش های تحلیلی کمک شایانی نماید. در این مقاله هدف مدل سازی یک سیستم کامل روتور-یاتاقان-نشیمنگاه و بررسی اثرات درنظرگیری نشیمنگاه یاتاقان است. بدین منظور در ابتدا زیرسیستم روتور-یاتاقان با استفاده از تئوری تیر پیوسته ی رایلی و روش تقریبی مودهای فرضی مدل سازی می گردد. همچنین یک مدل المان محدود کامل و یک مدل جرم و فنر ساده ی معادل از نشیمنگاه تهیه می گردد. سپس نیروهای وارده از طرف زیرسیستم روتور-یاتاقان بر نشیمنگاه با استفاده از روش نیومارک محاسبه و با اعمال آن ها بر مدل نشیمنگاه، پاسخ های زمانی، منحنی های تغییر شکل و طیف فرکانسی ترسیم می گردد. تحقیق حاضر توانسته است علاوه بر مدل سازی صحیح یک سیستم کامل روتور-یاتاقان-نشیمنگاه، به ناکافی بودن مدل جرم و فنر ساده به دلیل خطای بسیار و عدم توانایی در مدل سازی صحیح رفتار ارتعاشی نشیمنگاه اذعان نماید. بررسی ها نشان داده است که با وجود عدم نیروی محوری در زیرسیستم روتور-یاتاقان، نشیمنگاه دارای ارتعاشات محوری نیز خواهد بود و با وجود برابری تمامی شرایط در سیستم روتور-یاتاقان، انتظار پاسخی برابر در تمامی راستاهای نشیمنگاه را نباید داشت. همچنین با درنظرگیری اثرات نشیمنگاه، دامنه ی نمودارهای طیف فرکانسی، مخصوصاً در فرکانس های بالا کاهش خواهد یافت.