Drgania węzłów łożyskowych dużej maszyny wirnikowej z pękniętym wirnikiem

Praca przedstawia przebieg i wyniki badań symulacyjnych wpływu pęknięcia w wirniku turbozespołu energetycznego dużej mocy na jego stan dynamiczny, ze szczególnym uwzględnieniem drgań węzłów łożyskowych. Genezą pracy jest próba określenia wiarygodnego wyróżnika diagnostycznego pęknięcia wirnika. Rozważono niektóre możliwe przypadki osiowego (wzdłuż długości wirnika) i obwodowego umiejscowienia pęknięcia. Prześledzono stany dynamiczne maszyny (łożysk) przy propagacji głębokości pęknięcia. Wskazano amplitudy drgań skrętnych oraz widma drgań jako potencjalnie możliwe wyróżniki diagnostyczne pęknięcia wirnika.

---

The paper presents the course and some chosen results of crack propagation simulation research. The object taken into consideration is a turbo set with the power of 200 MW. A special attention has been paid to the bearing vibrations, because they are observed by diagnostic systems. The idea of the works undertaken in the Institute is to find a proper diagnostic indicator for cracks in the machine of such class. The only way to investigate cracks in such a machine is computer simulation. There is no possibility to make a crack experiment on the real object because of it's costs. The paper presents the NLDW-code system. It is computer code system giving us a possibility to model a slide bearings founded rotor machine dynamics using non-linear methods. The crack model is well known Knott model. Two different axial positions of the crack were taken into consideration. Four different circumferential positions were taken into account in each axial position. All calculations were made for the rotating speed 3000 rpm. The results show that the crack influence on the machine dynamic state is ambiguous. It depends on the crack position (either axial or circumferential) and its depth. As we can see, the crack propagation may cause a resonance. It is very important result. A short discussion about a crack diagnostic indicator points that lateral vibration amplitudes may not be proper crack indicator. Torsional vibration amplitudes and vibration spectra for all directions (either amplitude and phase spectra) seem to be better crack indicators.