Погашающая способность демпферных устройств при обкате ротором статора
Приведены результаты исследования влияния упруго-демпферных устройств, удерживающих ротор и статор при колебаниях с большими амплитудами при неблагоприятном развитии аварийной ситуации, например после задеваний ротором статора. При выбранных параметрах статора, когда учитывается не только его жесткость, но и потери энергии при деформировании элементов статора в процессе колебаний, записаны уравнения движения для колебаний ротора в зазоре между ротором и статором и колебаний ротора с задеванием о статор. В качестве исходного возбуждения принята внезапная разбалансировка ротора. При этом рассматривается случай сильной разбалансировки ротора, когда при колебаниях с задеваниями демпферные устройства получают довольно сильные деформации при разных формах обката. Для исследований выбран ротор, на котором возникали аварийные ситуации с разрушением подшипников при задеваниях в отсутствие демпферных устройств. Рассматривается динамическая модель симметричного ротора на двух опорах. В качестве демпферов выбраны амортизаторы АДП-2400, динамические ударные характеристики которых определены на ударном стенде. Исследуется возможность развития самовозбуждающихся колебаний в форме асинхронного обката в зависимости от коэффициента поглощения упруго-демпферных устройств. Показано, что при определенных значениях коэффициента поглощения асинхронный обкат не развивается. Колебания ротора ограничиваются синхронным обкатом при силах контактного взаимодействия ротора со статором, не угрожающих целостности конструкции турбоагрегата. Упруго-демпферные устройства при коэффициентах поглощения выше некоторых значений предотвращают возможность развития самовозбуждающихся колебаний в форме асинхронного обката и практически неограниченного роста сил взаимодействия ротора со статором, а следовательно, исключают и опасность разрушения (самоликвидации) энергетической установки. В определенном роде можно говорить о погашающей способности упруго-демпферных устройств при развитии аварийной ситуации с задеваниями ротором статора. Жесткое крепление статора к фундаменту и отсутствие демпферных устройств увеличивают опасность катастрофического развития аварийной ситуации, существенно сокращая время развития обката и возможности применения средств защиты. Приведена принципиальная схема, обобщающая основные положения по предотвращению катастроф турбоагрегата.