Dynamika Lavalova a Stodola-Greenova rotoru

Štěpán DYK

Bachelor's thesis

Dynamics of Jeffcott and Stodola-Green rotor

Abstract:

Předkládaná bakalářská práce je zaměřena na modelování kmitání rotorů s využitím základních modelů - Lavalova a Stodolova-Greenova modelu rotoru. Cílem je vytvoření příslušných výpočtových modelů, které jsou pak dále využity pro určení kritických otáček rotoru a pro zkoumání stability pohybu rotoru. V kapitole 2 jsou odvozeny a popsány modely Lavalova a Stodolova-Greenova rotoru, na nichž jsou zkoumány základní dynamické vlastnosti těchto soustav. Kapitola 3 se zabývá odvozením matematického modelu tuhého rotoru uloženého v~pružných ložiskách, v němž je respektována ložisková vůle. Výsledkem je nelineární model rotoru v samomazných kluzných ložiskách. V následující aplikační části (kapitola 4) jsou na základě zmíněných modelů v prostředí MATLAB vytvořeny výpočtové modely různých konfigurací experimentálního zařízení RotorKit. Přesnost výpočtových modelů je ověřena srovnáním prvních kritických otáček získaných výpočtem a měřením na RotorKitu pro dané konfigurace.

Abstract:

Presented bachelors thesis deals with modeling of rotor vibrations using basic rotor models, especially Jeffcott rotor and Stodola-Green rotor. Its aim is to create relevant numerical models, which are used for determination of critical speed and for stability analysis. In chapter 2 Jeffcott and Stodola-Green models of rotor are derived. Basic dynamical properties of these systems are analyzed. Chapter 3 presents derivation of mathematical model of stiff rotor in flexible bearings, where bearing clearance is respected. A nonlinear model of rotor in self-lubricating sliding bearings is obtained. The following part of the thesis (chapter 4) presents numerical models of different configurations of experimental device RotorKit created in MATLAB. Accuracy of numerical models is checked by comparison of first critical speed obtained by numerical solution and by measurement on RotorKit for concrete configurations.

Keywords

Dynamika rotorů, Lavalův rotor, Stodolův-Greenův rotor, stabilita, kritické úhlové rychlosti, ložisková vůle

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 5. 2011

Identifier: 43603

Thesis defence

• Date of defence: 27. 6. 2011
• Supervisor: Ing. Miroslav Byrtus, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Bachelor programme / field:
Applied Sciences and Computer Engineering / Structural Mechanics