Seismická analýza čerpadla 200-QHD

Abstract

Cieľom tejto práce je dynamická analýza hriadeľu podávacieho čerpadla QHD-200. V úvode práce uvádzame základné rovnice používané všeobecne v dynamike a možné metódy ich riešenia. Ďalej sa sústreďujeme na špecifiká dynamiky rotorov a na jednoduchom Lavalovom modeli si ukážeme ich matematickú interpretáciu. Na základe zadaného zaťaženia vo forme akcelerogramu vytvárame spektrum odozvy pomocou rôznych postupov (metód) a porovnávame ich nároky na strojový čas. V ďalšej časti sa venujeme príprave troch konečnoprvkových modelov rôznej úrovne. Robíme modálnu analýzu, zisťujeme vlastné tvary a hodnoty vlastných frekvencií. Následne jednotlivé modely podrobíme prechodovej analýze a to zaťažením pomocou akcelerogramu. Vyhodnotíme posuvy vo vybraných miestach modelu. Nakoniec určíme či dôjde k vymedzeniu vôle medzi obežným kolom a statorom. Vyhodnotíme sily pôsobiace na ložiská.

The main goal of this thesis is dynamic analysis of shaft of booster pump QHD-200. In the beginning we offer basic equations generally used in dynamics and common/possible methods for their solution. Then we focus on specific problems connected with rotor dynamics and using simple Laval rotor we show their mathematical interpretation. Based on given load as accelerogram we create response spectrum in different ways (using different methods) and compare their CPU time demand. In the next part we make three finite element models of different physical level. We perform modal analysis and comparison of eigen frequencies, mode shapes. In following chapter transient analysis was performed on all models. As load we use accelerogram. We evaluate translations in particular positions of model. After that, we decide whether or not gap between impeller and stator case will be erased. Finally we make assessment of force acting upon bearings.