Балансировка роторов методом модального анализа

Портнова Олеся Сергеевна, доцент, к.т.н., руководитель направления «Наладка судовых роторных механизмов»	Изотов Николай Владимирович, старший преподаватель
Андрюхина Полина Александровна, ассистент
Игнатьев Егор Алексеевич, магистрант
Нестеренко Иван Алексеевич, студент
Васютина Анастасия Викторовна, студент

• Балансировка роторов методом модального анализа.
• Повышение эффективности наладки судовых механизмов по ДКВ.

Балансировка роторов представляет собой комплексный процесс, направленный на достижение оптимального состояния ротора, при котором минимизируются вибрации и дисбалансы. Этот метод включает в себя несколько ключевых этапов и задач, которые обеспечивают высокую точность и надежность балансировки.

Основные цели наладки оборудования:

1. Предотвращение вибрации: устранение вибрации, вызванной нескомпенсированными центробежными силами и моментами.
2. Повышение надежности: увеличение срока службы подшипников и других опорных элементов оборудования.
3. Улучшение эксплуатационных характеристик: минимизация энергетических потерь и повышение общей эффективности работы оборудования.

Основные задачи:

1. Определение собственных частот колебаний:
• Проведение модального анализа для выявления собственных частот колебаний ротора.
• Использование систем автоматизированного проектирования для создания 3D-моделей и программного комплекса Fidesys для анализа.
2. Вычисление дисбалансов:
• Определение мест и степеней статической или динамической неуравновешенности вращающихся деталей.
3. Оптимизация процесса балансировки:
• Обеспечение динамического состояния модели, соответствующего реальным условиям эксплуатации.

Преимущества метода:

• независимость от типа виброизмерений: оценка качества балансировки на основе модального анализа не зависит от типа виброизмерительной аппаратуры, что позволяет проводить прямое сравнение результатов балансировки, выполненной на различных стендах;
• высокая точность измерений: использование интегральных параметров вибрации (вектор прямой прецессии и максимальная вибрация) обеспечивает точное отражение вибросостояния ротора;
• оптимизация процесса: применение контрольных плоскостей внутри пролета вала и виртуальный поворот датчиков позволяет значительно уменьшить объем контроля и повысить представительность результатов измерений.

Участие в конференциях, публикация статей:

1. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2024691050 «Автоматизированный программный комплекс для вибрационной наладки (балансировки) энергетического оборудования».
2. Изотов Н.В., Васютина А.А., Лапин Ю.А. Разработка программного обеспечения для проведения модального анализа // Наука, техника, промышленное производство: история, современное состояние, перспективы. материалы региональной научно-практической конференции студентов и аспирантов. Владивосток: Дальневост. федерал. ун-т, 2023. С. 335-339.
3. Портнова О.С., Изотов Н.В., Васютина А.А., Лапин Ю.А. Разработка программного обеспечения для проведения модального анализа // Инженерное дело на Дальнем Востоке России: материалы конф. Владивосток: Дальневост. федерал. ун-т, 2024. С. 506-512.
4. Изотов. Н.В., Васютина, А.А., Нестеренко И.А. Метод расчёта собственных форм колебаний многоопорной балки // Молодежь и научно-технический прогресс: материалы регион. науч.-практ. конф. Владивосток: Дальневост. федерал. ун-т, 2024. С. 622-627.
5. Морковин А.В., Грибиниченко М.В., Портнова О.С. Использование цифровых двойников для наладки и ремонта роторных систем // Энергетик. 2024. Вып. 9. С. 36-38.
6. Портнова О.С., Грибиниченко М.В., Плаксин Р.А., Андрюхина П.А. Комплексная методика диагностики и наладки судового энергетического оборудования // Научно-технологическое развитие судостроения – 2024: Всероссийская молодежная конференция: тез. докл. СПб.: Крылов. гос. науч. центр, 2024. 36 с.
7. Зверев Г.С., Юртаев А.А., Портнова О.С. Судоремонт рыбопромыслового флота на дальнем востоке россии: текущая ситуация и основные проблемы // Морской вестник. 2021. № 4 (80). С. 28-30.