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 прецессионных движений. <...> E-mail: gouskov_am@mail.ru; vakhlyarskyDS@gmail.com
Ключевые слова: ротор насоса, щелевое уплотнение, периодическое
решение, метод Ньютона. <...> К числу факторов, наиболее неблагоприятно
сказывающихся на надежности насосных агрегатов, относится повышенная вибрация [2]. <...> Основным источником вибраций является роторная часть центробежного насоса. <...> Элементы насоса, наиболее существенно влияющие на динамику
его ротора, показаны на рис. <...> 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 кусочнопостоянного поперечного сечения, который разбит на конечные элементы (КЭ), основанные на модели балки Бернулли — Эйлера [3]. <...> Расчетная схема ротора насоса НМ3600–230:
1 — вал, разбитый на конечные элементы; 2 — рабочее колесо; 3 — нелинейные
пружины, моделирующие подшипники качения; 4 — упругие элементы, моделирующие жесткость корпусов подшипников; 5 — присоединенные массы корпусов
подшипников; 6 — нелинейные упругие элементы, моделирующие щелевое уплотнение; 7 — муфта; 8 — упругие элементы, моделирующие взаимодействие муфты с
ротором электродвигателя
Обобщенными перемещениями в узлах КЭ являются перемещения и
углы поворота, соответствующие неподвижным осям X и Y (см.
рис. <...> В уравнениях движения вал представлен матрицами жесткости K S и масс M S . <...> Рабочее колесо рассматриваем <...>