Nghiên cứu phương pháp cân bằng tại chỗ cho rotor mềm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CUNG NGUYỄN BẢO KHOA NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG TẠI CHỖ CHO ROTOR MỀM STUDY OF FIELD BALANCING METHOD FOR FLEXIBLE ROTOR Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 8520103 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2023 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS Phạm Huy Hoàng (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: TS Lê Thanh Long (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: TS Nguyễn Hữu Thọ (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 10 tháng 01 năm 2023 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) PGS TS Bùi Trọng Hiếu - Chủ tịch TS Trần Hải Nam - Thư Ký TS Lê Thanh Long - Phản biện TS Nguyễn Hữu Thọ - Phản biện TS Phạm Hữu Lộc - Ủy viên Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : CUNG NGUYỄN BẢO KHOA MSHV : 2070616 Ngày, tháng, năm sinh : 19/03/1998 Nơi sinh : Đà Nẵng Chuyên ngành : Kỹ Thuật Cơ Khí Mã số : 8520103 I TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG TẠI CHỖ CHO ROTOR MỀM - STUDY OF FIELD BALANCING METHOD FOR FLEXIBLE ROTOR II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : - Nghiên cứu phương pháp cân cho rotor mềm - Xây dựng quy trình cân chỗ cho rotor mềm - Xác minh quy trình cân bằng mô III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : (Ghi theo QĐ giao đề tài) 14/02/2022 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: (Ghi theo QĐ giao đề tài) 10/12/2022 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên) : ……………………….PGS.TS.PHẠM HUY HOÀNG Tp HCM, ngày 19 tháng 12 năm 2022 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ (Họ tên chữ ký) Ghi chú: Học viên phải đóng tờ nhiệm vụ vào trang tập thuyết minh LV HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hoàng LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin cảm ơn quý Thầy Cô Trường Đại học Bách Khoa Trường Đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh, cảm ơn quý Thầy Cơ Khoa Cơ khí truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt thời gian học tập rèn luyện trường Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Huy Hoàng Trung tâm Bảo Dưỡng Cơng Nghiệp hết lịng giúp đỡ, hướng dẫn tạo điều kiện tốt cho em để em hồn thành luận văn Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè ln bên cạnh ủng hộ tinh thần cho em suốt trình làm luận văn Trong trình làm luận văn tốt nghiệp, trình báo cáo tốt nghiệp khó tránh khỏi sai sót, em mong nhận ý kiến đóng góp quý Thầy Cơ để em hồn thành luận văn tốt nghiệp cách tốt Em xin chân thành cảm ơn! i HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hồng TĨM TẮT LUẬN VĂN 1.1 Lý chọn đề tài Các thiết bị quay thành phần truyền động quan trọng máy móc khí cần phải đảm bảo vận hành hiệu trơn tru tốc độ vận hành Mặc dù vậy, sau thời gian sử dụng sửa chữa thiết bị quay xảy cân giảm hiệu suất máy, tệ dẫn đến hư hỏng trục ổ đỡ Do đó, việc kiểm tra cân lại thiết bị quay cần thiết để giúp giảm rung động cân Việc cân thiết bị quay trục cứng thường sử dụng, phương pháp thường không mang lại hiệu cho thiết bị quay có tốc độ cao, tốc độ 70% tốc độ cộng hưởng Các thiết bị quay có tốc độ cao 70% tốc độ cộng hưởng gọi thiết bị quay trục mềm nay, cân bằng hai phương pháp Cân phương thức Cân bằng hệ số ảnh hưởng Cả hai có điểm chung sử dụng khối lượng thử số lần chạy thử để tính tốn khối lượng cân Điều u cầu phải có thời gian dừng máy lâu tốn thời gian để chạy thử nhiều lần Do đó, phương pháp cân không sử dụng khối lượng thử nghiên cứu Trong luận văn này, phương pháp cân không sử dụng khối lượng thử dựa lý thuyết cân phương thức trình bày Phương pháp cân không sử dụng khối lượng thử nên tốn thời gian dừng máy khơng cần lần chạy thử Nhưng để không sử dụng khối lượng thử, phương pháp u cầu cần có mơ hình tốn xác để xác định thơng số phương thức việc tính tốn khối lượng thử Do đó, mơ hình phần tử hữu hạn (PTHH) sử dụng để mơ hình có tính xác thực cao mơ hình cập nhật từ liệu phân tích phương thức thực nghiệm (EMA) 1.2 Mục đích - Nghiên cứu sở lý thuyết phương pháp cân rotor mềm - Nghiên cứu sở lý thuyết áp dụng phân tích thực nghiệm phương thức vào việc cập nhật mơ hình mơ ii HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa - GVHD: PGS TS Phạm Huy Hồng Xây dựng quy trình cân không sử dụng khối lượng thử 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đề tài tập trung nghiên cứu phương pháp cân rotor mềm phương pháp cân không sử dụng khối lượng thử - Mơ hình luận văn giả định tn theo lý thuyết phân tích phương thức thực nghiệm lý thuyết cân phương thức - Ổ đỡ sử dụng mơ hình khơng có tính ghép chéo trục độ cứng Độ cứng giảm chấn giả định độc lập với tốc độ quay 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Mơ hình tính tốn rung động thơng số phương thức dựa vào kết từ phần mềm mô COMSOL chương trình MATLAB - Phương pháp phân tích phương thức thực nghiệm mô áp dụng 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Đề tài xây dựng quy trình cân khơng khối lượng thử xác minh dựa vào kết mơ phỏng, đóng góp sở để thực thực nghiệm sau Phương pháp cân nghiên cứu góp phần giảm thời gian số lượng đo rung động cân iii HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hoàng ABSTRACT 1.1 Introduction Rotors are important transmission components in mechanical machines and need to be guaranteed to operate efficiently and smoothly at operating speeds However, after a period of use and maintenance, these rotating devices can become unbalanced and reduce the efficiency of the machine, worse can lead to damage to the shaft and bearings Therefore, inspection and balancing of rotors is necessary to help reduce vibrations caused by unbalance Rigid rotor balancing is often used, but this method is often ineffective for high-speed rotating machines, with speed of rotation above 70% of the resonant speed Rotors have the rotational speed above 70% of the resonant speed are called flexible rotors and are now balanced by two methods, Modal Balancing Method, and Influence Coefficient Method What they both have in common is the use of a test mass and several tests runs to calculate the correction masses This requires long downtime and takes time to run trial tests Therefore, balancing methods without trial runs have been investigated In this thesis, the balancing method without trial runs based on the theory of modal balancing method has been presented This balancing method does not use trial weights, so there is less downtime and no need for trial runs But in order not to use the trial weights, the method requires an accurate mathematical model that can determine the modal parameters in the calculation of the correction masses Therefore, the finite element model (FEM) was used and for having the high accuracy model, the model was updated from the experimental modal analysis (EMA) data 1.2 Objectives - Research on the theoretical basis of flexible rotor balancing methods - Research the theoretical basis and apply the experimental modal analysis method to update the simulation model - Build a balancing procedure without using trial runs iv HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hoàng 1.3 Object and scope of the thesis - The thesis focuses on studying flexible rotor balancing methods and balancing methods without trial runs - The model in the thesis is assumed to follow the theory of Experiamental Modal Analysis and Modal Balancing Theory - The bearings used in the model does not have cross-coupling between the stiffness axes Stiffness and damping are assumed to be independent of rotational speed 1.4 Methods - Vibration and modal parameters of the model are calculated by simulation on COMSOL and MATLAB - The experimental modal analysis method will be simulated and applied 1.5 Research contribution The thesis builds a balancing without using trial runs process based on simulation results, contributing the basis for the implementation of experiments later The studied balancing method contributes to reducing the time and quantity of vibration measurement when balancing v HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hoàng LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ Em xin cam đoan rằng: Số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực chưa sử dụng cơng bố cơng trình tác giả khác Những số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, đánh giá tham khảo có ghi phần tài liệu tham khảo Học viên Cung Nguyễn Bảo Khoa vi HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hoàng MỤC LỤC Lời cảm ơn i Tóm tắt luận văn ii Abstract iv Lời cam đoan tác giả vi Mục lục .vii Danh mục hình ảnh ix Danh mục bảng xi Chương Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tình hình nghiên cứu nước ngồi nước 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.2.2 Nghiên cứu nước Chương Cơ sở lý thuyết 2.1 Lý thuyết rung động 2.1.1 Hệ bậc tự 2.1.2 Hệ nhiều bậc tự 12 2.2 Cơ sở lý thuyết Phân tích phương thức thực nghiệm (Experimental modal analysis - EMA) 15 2.2.1 Giới thiệu 15 2.2.2 Thu thập liệu hàm đáp ứng theo tần số (FRF) 15 2.2.3 Những giả định phân tích phương thức 17 2.2.4 Các sai số trình EMA 18 Chương Các phương pháp cân 19 3.1 Cân phương thức 19 vii HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hoàng cân D3: mc = 5.5g, vị trí góc tương tự với D1 Hình 4-14 cho thấy sau cân bằng, giá trị tốc độ cộng hưởng giảm 78.9% Hình 4-12 Hình dáng chế độ tốc độ 1560 vòng/phút 58 HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hồng Hình 4-13 Hình dáng chế độ tốc độ 6037 vịng/phút Hình 4-14 Biểu đồ độ lớn rung động phương Z theo tốc độ trước sau cân chế độ thứ 59 HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hồng Hình 4-15 Biểu đồ độ lớn rung động phương Y theo tốc độ trước sau cân chế độ thứ hai Hình 4-15 cho thấy, cân theo giá trị đo phương Z giá trị cân tốc độ Backward Whirl giảm đáng kể Bảng 4-4 trình bày giá trị độ lớn rung động tốc độ 900 vòng/phút, 2700 vòng/phút 3500 vòng/phút trước sau gắn khối lượng cân chỉnh D1 đĩa Bảng 4-4 Bảng giá trị rung động vị trí đĩa theo phương Y phương Z tốc độ 900 vòng/phút, 2700 vòng/phút 3500 vòng/phút cân đĩa D1 Phương Y Đĩa D1 900 Đĩa vòng/phút D2 Đĩa D3 Trước cân Sau cân bằng 36.5 μm 6.97 μm 33.72 μm 41.48 μm Phương Z Trước cân Sau cân Tỷ lệ bằng giảm 80.90% 34.32 μm 6.4 μm 81.35% 11.84 μm 64.89% 31.41 μm 10.84 μm 65.49% 10.90 μm 73.72% 39.10 μm 10.09 μm 74.19% Tỷ lệ giảm 60 HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa Đĩa D1 Đĩa 2700 vòng/phút D2 Đĩa D3 Đĩa D1 Đĩa 3500 vòng/phút D2 Đĩa D3 GVHD: PGS TS Phạm Huy Hoàng 130.49 μm 61.50 μm 52.87% 130.4 μm 58.31 μm 55.28% 58.77 μm 66.36% 62.36 μm 16.03 μm 74.29% 114.94 μm 28.11 μm 75.54% 117.36 μm 27.90 μm 76.23% 136.81 μm 92.52 μm 32.37% 131.98 μm 83.95 μm 36.39% 19.77 μm 14.59 μm 68.05 μm -366.42% 21.51 μm 58.00 μm -169.6% 94.75 μm 20.88 μm 77.96% 95.74 μm 20.30 μm 78.80% Bảng 4-5 trình bày giá trị độ lớn rung động tốc độ 900 vòng/phút, 2700 vòng/phút 3500 vòng/phút trước sau gắn khối lượng cân chỉnh D3 đĩa Bảng 4-5 Bảng giá trị rung động vị trí đĩa theo phương Y phương Z tốc độ 900 vòng/phút, 2700 vòng/phút 3500 vòng/phút cân đĩa D3 Phương Y Đĩa D1 900 Đĩa vòng/phút D2 Đĩa D3 2700 Đĩa vòng/phút D1 Phương Z Trước cân Sau cân Tỷ lệ Trước cân Sau cân Tỷ lệ bằng giảm bằng giảm 36.5 μm 8.48 μm 76.77% 34.32 μm 7.73 μm 77.48% 33.72 μm 10.93 μm 67.59% 31.41 μm 9.93 μm 68.39% 41.48 μm 10.82 μm 73.92% 39.10 μm 9.91 μm 74.65% 130.49 μm 50.68 μm 61.16% 130.4 μm 48.38 μm 62.90% 61 HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa Đĩa D2 Đĩa D3 Đĩa D1 3500 Đĩa vòng/phút D2 Đĩa D3 - 58.77 μm GVHD: PGS TS Phạm Huy Hoàng 5.03 μm 91.44% 62.36 μm 8.52 μm 86.34% 114.94 μm 34.41 μm 70.06% 117.36 μm 33.99 μm 71.04% 136.81 μm 69.00 μm 50.57% 131.98 μm 62.86 μm 52.37% 14.59 μm 38.03 μm -160.66% 21.51 μm 31.28 μm -45.42% 94.75 μm 30.69 μm 67.61% 95.74 μm 29.85 μm 68.82% Dùng nhiều mặt phẳng để cân Về mặt lý thuyết, việc dụng sử dụng khối lượng cân chỉnh cân thiết bị quay Nhưng điều khơng thích hợp kích thích chế độ cao trừ khối lượng cân chỉnh đặt điểm nút chế độ khác Do đó, việc tính tốn sử dụng khối lượng thử cần thiết để hạn chế điều Để tính tốn khối lượng cân chỉnh cho khối lượng này, phương trình (4.12) sử dụng Ở đây, hai mặt phẳng sử dụng D1 D2 để cân Giá trị tỷ lệ hình dáng chế độ cho chế độ 2: 𝜙2 𝐷1𝑇 =1.067, 𝜙2 𝐷2𝑇 = −1.322 Khối lượng cân chỉnh tính tốn là: 𝑚𝑐𝐷1 = 3.6 𝑔, 𝑚𝑐𝐷2 = 2.9 𝑔 Giá trị rung động sau dùng khối lượng để cân trình bày Bảng 4-6 Bảng 4-6 Bảng giá trị rung động vị trí đĩa theo phương Y phương Z tốc độ 900 vòng/phút, 2700 vòng/phút 3500 vòng/phút cân đĩa D1 D2 Phương Y 900 Đĩa vòng/phút D1 Phương Z Trước cân Sau cân Tỷ lệ Trước cân Sau cân Tỷ lệ bằng giảm bằng giảm 36.5 μm 8.18 μm 7.6 μm 77.86% 77.59% 34.32 μm 62 HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa Đĩa D2 Đĩa D3 Đĩa D1 2700 Đĩa vòng/phút D2 Đĩa D3 Đĩa D1 3500 Đĩa vòng/phút D2 Đĩa D3 GVHD: PGS TS Phạm Huy Hoàng 33.72 μm 10.81 μm 67.94% 31.41 μm 9.96 μm 68.29% 41.48 μm 11.09 μm 73.26% 39.10 μm 10.35 μm 73.53% 130.49 μm 51.27 μm 60.71% 130.4 μm 49.39 μm 62.12% 58.77 μm 90.51% 62.36 μm 3.39 μm 94.56% 5.58 μm 114.94 μm 29.44 μm 74.39% 117.36 μm 29.69 μm 77.58% 136.81 μm 70.57 μm 48.42% 131.98 μm 64.90 μm 50.83% 14.59 μm 39.38μm -169.91% 21.51 μm 32.55 μm -51.32% 94.75 μm 22.91 μm 75.82% 95.74 μm 22.72 μm 76.27% Theo kết Bảng 4-4, Bảng 4-5 Bảng 4-6 cân bằng cách khác kết tốc độ 900 vòng/phút (dưới tốc độ cộng hưởng thứ 1) kết cân khơng có sai lệch lớn Nhưng với kết tốc độ cao kết cân D3 dùng khối lượng cân cho kết tốt kích thích giá trị cân D2 Vị trí đĩa D3 theo Hình 4-13 gần điểm nút chế độ thứ việc cân vị trí kích thích chế độ thứ Kết việc dùng mặt phẳng cân có khác biệt so với kết cân đĩa D3, điều cho thấy khả việc dùng nhiều mặt phẳng cân để gây kích thích với chế độ khác tương tự việc sử dụng cân điểm nút 4.3.2.4 Cân chế độ thứ hai Để cân chế độ thứ hai cần hai mặt phẳng để cân Ở đây, mặt phẳng D1 D2 lựa chọn Như trình bày phương pháp cân 63 HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hồng phương thức để cân chế độ cao cần phải cân chế độ thấp hơn, phương pháp này, đảm bảo đo rung động tần số cộng hưởng cần xét đến việc cân đồng thời chế độ thực nhờ vào phương trình (4.12) Việc tính tốn cân lấy rung động theo phương Z tốc độ cộng hưởng 1560 vịng/phút 6037 vịng/phút Các thơng số phương thức hai chế độ tính tốn trình bày Bảng 4-7 Rung động vị trí cảm biến tần số cộng hưởng thứ thứ hai 0.0095∠121.6° 0.0141∠290° Từ thông số này, khối lượng cân chỉnh tính tốn phương trình (4.12): 𝑚𝑐 (𝐷1) = 0.87𝑔 ∠ − 167° 𝑣à 𝑚𝑐 (𝐷2) = 6.67 ∠ − 115° Bảng 4-7 Thông số phương thức chế độ thứ chế độ thứ hai Thông số phương thức Chế độ thứ Chế độ thứ 𝜁1 = 0.0014 𝜁2 = 0.0017 𝑚𝑟1 = 22.1493 𝑘𝑔 𝑚𝑟2 = 8.7096 𝑘𝑔 𝜙𝐷1𝑇1 = 1.9831 𝜙𝐷1𝑇2 = 1.067 𝜙𝐷2𝑇1 = 1.5904 𝜙𝐷2𝑇2 = −1.3216 Các giá trị khối lượng cân chỉnh thu thêm đưa vào COMSOL để tính tốn giá trị rung động sau cân Hình 4-16 Hình 4-17 trình bày giá trị rung động trước sau cân theo tốc độ theo phương Z phương Y Kết giá trị rung động sau cân cho thấy giá trị rung động giảm đáng kể tốc độ cộng hưởng thứ tốc độ cộng hưởng thứ hai Bảng 4-8 trình bày kết rung động sau tốc độ 900 vòng/phút, 2700 vòng/phút 3500 vòng/phút Kết sau cân cho thấy việc giá trị rung động giảm đáng kể tốc độ 3500 vòng/phút so với cân chế độ thứ 64 HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hồng Hình 4-16 Biểu đồ độ lớn rung động phương Z theo tốc độ trước sau cân chế độ thứ hai Hình 4-17 Biểu đồ độ lớn rung động phương Y theo tốc độ trước sau cân chế độ thứ hai 65 HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hoàng Bảng 4-8 Bảng giá trị rung động vị trí đĩa theo phương Y phương Z tốc độ 900 vòng/phút, 2700 vòng/phút 3500 vòng/phút cân chế độ thứ hai Phương Y Đĩa D1 900 Đĩa vòng/phút D2 Đĩa D3 Đĩa D1 2700 Đĩa vòng/phút D2 Đĩa D3 Đĩa D1 3500 Đĩa vòng/phút D2 Đĩa D3 Phương Z Trước cân Sau cân Tỷ lệ Trước cân Sau cân Tỷ lệ bằng giảm bằng giảm 36.5 μm 9.42 μm 74.19% 34.32 μm 8.84 μm 74.24% 33.72 μm 9.19 μm 72.75% 31.41 μm 8.55 μm 72.78% 41.48 μm 10.97 μm 73.55% 39.10 μm 10.32 μm 73.61% 130.49 μm 37.03 μm 72.62% 130.4 μm 36.62 μm 71.92% 58.77 μm 13.08 μm 77.74% 62.36 μm 14.00 μm 77.55% 114.94 μm 30.09 μm 73.82% 117.36 μm 30.62 μm 73.91% 136.81 μm 41.80 μm 69.45% 131.98 μm 39.59 μm 70.00% 14.59 μm 8.81 μm 39.61% 21.51 μm 7.38 μm 65.69% 94.75 μm 24.63 μm 74.00% 95.74 μm 24.70 μm 74.20% Kết cân cho thấy khả cân nhiều chế độ phương pháp cân không khối lượng thử 66 HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hoàng CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI 5.1 Kết luận Kết từ việc mô xác minh phương pháp cân không sử dụng khối lượng thử cho thấy tiềm sử dụng phương pháp để cân cho rotor mềm Để đảm bảo việc cân mà khơng sử dụng khối lượng thử việc xây dựng mơ hình tốn xác cho thiết bị quay điều cân thiết, từ thơng số phương thức tính từ mơ hình tốn có sai số thấp so với mơ hình thực Do đó, việc sử dụng EMA cập nhật mơ hình tốn từ kết EMA giúp cho việc xác định thông số phương thức trở nên xác thực hơn, phù hợp với thiết bị thực tính đến điều kiện trường mà rotor lắp đặt Mặc dù vậy, số giới hạn đặt để đảm bảo áp dụng quy trình nêu luận văn này: - Hệ thống thiết bị quay xét đến tuân thủ điều kiện EMA: tính độc lập thời gian, tính tuyến tính tính tương hỗ Điều kiểm tra trình EMA - Hệ thống thiết bị quay tuân theo lý thuyết phương thức Đáp ứng rotor biểu diễn dạng chuỗi thành phần phương thức Mỗi thành phần ứng với tần số tự nhiên hình dáng chế độ cụ thể Tương tự với khối lượng cân rotor - Các ổ đỡ sử dụng quy trình giả định có độ cứng giảm chấn không đổi theo thời gian Và ghép chéo phương độ cứng Nếu có ghép chéo cần có quy trình để loại bỏ ghép chéo - Giảm chấn hệ thống không làm xuất chế độ hỗn hợp Trong thực tế, giảm chấn hệ thống thường nhỏ sai lệch việc xác định hình dáng chế độ không đáng kể Nhưng xuất sai lệch lớn phương pháp sử dụng khối lượng thử phải tính đến - Giảm chấn mơ hình mơ dạng giảm chấn nhớt không tỷ lệ tỷ lệ 67 HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hoàng 5.2 Các nhiệm vụ hoàn thành - Nghiên cứu sở lý thuyết q trình phân tích thực nghiệm phương thức (EMA) để áp dụng cập nhật mơ hình tốn - Nghiên cứu sở lý thuyết trình cân thiết bị quay trục mềm - Xây dựng quy trình cân khơng sử dụng khối lượng thử có sử dụng q trình EMA để cập nhật mơ hình tốn - Tính tốn mơ kiểm chứng hợp thức hóa quy trình cân khơng sử dụng khối lượng thử 5.3 Hướng phát triển tương lai - Xây dựng mơ hình thực nghiệm quy trình cân không sử dụng khối lượng thử Việc vô quan trọng để xác minh tính đắn phương pháp Khi thực nghiệm nhiễu xuất nhiều ảnh hưởng đến kết phương pháp Và sai số góc pha tính tới tốc độ cộng hưởng việc đo góc pha gặp nhiều sai lệch - Xây dựng chương trình có giao diện người dùng cho phương pháp cân 68 HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hồng DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC C N B Khoa P H Hoàng, “Cân thiết bị quay trục mềm không sử dụng khối lượng thử dựa cập nhật mơ hình phần tử hữu hạn phân tích thực nghiệm dạng,” Tạp chí khí Việt Nam, số 299+300, tr 100- 108, 2023 69 HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hoàng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M S Darlow, Balancing of High-Speed Machinery, New York: SpringerVerlag New York Inc., 1989 [2] L Li, S Cao, J Li, R Nie and L Hou, "Review of Rotor Balancing Methods," Machines, vol 9, no 5, p 89, 2021 [3] A B Palazzolo and E J Gunter, "Modal Balancing of a Multi-Mass Flexible Rotor Without Trial Weights," in Proceedings of the ASME 1982 International Gas Turbine Conference and Exhibit, London, 1982 [4] E P Delgado, "Mixed modal balancing of flexible rotors without trial runs," PhD Dissertation, Cranfield University, Cranfield, 1998 [5] B Xu, R Sun and L Qu, "The Optimiztion Technique Based Balancing of Flexible Rotors Without Test Runs," Journal of Sound and Vibration, vol 238, no 5, pp 877-892, 2000 [6] X Li, L Zheng and Z Liu, "Balancing of flexible rotors without trial weights based on finite element modal analysis," Journal of Vibration and Control, vol 19, no 3, pp 461-470, 2013 [7] M V Saldarriaga, V Steffen, J D Hagopian and J Mahfoud, "On the balancing of flexible rotating machines by using an inverse problem approach," Journal of Vibration and Control, vol 17, no 7, pp 1021-1033, 2011 [8] V N Carvalho, A D P Dourado, B R Rende, A A Cavalini and V Steffen, "Experimental validation of a robust model-based balancing approach," Journal of Vibration and Control, vol 25, no 2, pp 423-434, 2018 [9] L V Trần, "Nghiên cứu dao động cân chỗ hệ rotor đàn hồi nhà máy điện," PhD Dissertation, HaNoi University of science and technology, Hanoi, 2000 [10] D J Erwins, Modal Testing: Theory, Practice and Application, Baldock: Research Studies Press LTD., 2000 70 HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hoàng [11] J He and Z.-F Fu, Modal Analysis, Woburn: Butterworth Heinemann, 2001 [12] N F Rieger, Balancing of Rigid and Flexible Rotors, Washington, DC: The shock and vibration information center, 1986 [13] Y A Khulief, M A Mohiuddin and M El-Gebeily, "A New Method for FieldBalancing of High-Speed Flexible Rotors without Trial Weights," International Journal of Rotating Machinery, vol 2014, p 11, 2014 [14] M I Friswell, J E T Penny, S D Garvey and A W Lees, Dynamics of Rotating Machines, Dordrecht: Cambridge University Press, 2010 71 HVTH: Cung Nguyễn Bảo Khoa GVHD: PGS TS Phạm Huy Hồng PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Cung Nguyễn Bảo Khoa Ngày, tháng, năm sinh: 19/03/1998 Nơi sinh: Đà Nẵng Địa liên lạc: 252/21c3 Phạm Văn Chiêu, phường 9, quận Gị Vấp, thành phố Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO - Từ 2016 – 2020: Sinh viên Đại Học Bách – Đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh - Từ 2020 – 2022: Học viên cao học Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC (Bắt đầu từ làm đến nay) 72