Experimental study of dynamic characteristics of rotors of marine turbogenerators with gas-lubricated supports

Abstract

В статье приводится решение задачи по подтверждению адекватности математической модели, разработанной для исследования динамики роторов на газовых опорах. Газовые подшипниковые опоры имеют многочисленные преимущества перед гидродинамическими подшипниками, работающими на масле. В их число входит повышение механического КПД, повышение надёжности агрегата (ввиду отсутствия системы смазки) и многие другие. Однако газовые опоры имеют повышенные требования к точности изготовления подшипниковых узлов, что усложняет выполнение виброналадки роторов судовых турбогенераторов на таких опорах. В связи с этим, данное исследование направлено на повышение точности определения критических частот роторов турбогенераторов на податливых газовых опорах при проектировании. Для того, чтобы подтвердить адекватность результатов, получаемых с помощью математической модели ротора на податливых газовых опорах, был проведён эксперимент на лабораторной установке. Была получена зависимость первой критической частоты исследуемого ротора от давления наддува в подшипниках для реальной системы. Приведено сравнение результатов физического эксперимента и результатов расчёта при помощи математической модели.. The article provides a solution to the problem of confirming the adequacy of a mathematical model developed to study the dynamics of rotors on gas supports. Gas bearings have many advantages over hydrodynamic bearings running on oil. These include an increase in mechanical efficiency, an increase in the reliability of the unit (due to the lack of a lubrication system) and many others. However, gas supports have increased requirements for the accuracy of manufacturing bearing assemblies, which complicates the implementation of vibration adjustment of the rotors of marine turbogenerators on such supports. In this regard, this study is aimed at improving the accuracy of determining the critical frequencies of turbogenerator rotors on malleable gas supports during design. In order to confirm the adequacy of the results obtained using a mathematical model of a rotor on malleable gas supports, an experiment was carried out on a laboratory installation. The Article provides with obtained dependence of the first critical frequency of the studied rotor on the boost pressure in the bearings for a real system and a comparison of the results of a physical experiment and the results of calculation using a mathematical model. Keywords: Rotordynamics, critical frequencies, gas bearings

Topics & Concepts