Diagnostics of the turbogenerator shaft line misalignment based on the bearing trajectory patterns

• Autorzy: Rybczyński J.

Warianty tytułu

PL

Diagnostyka rozosiowania linii wałów turbogeneratora na podstawie obrazów trajektorii łożysk

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper aims at illustrating effects of computer simulated bearing misalignment defect in a power turbogenerator. The results are presented in the form of journal trajectories of all turbo-set bearings as the effect of displacing two most vulnerable machine bearings. The analysis is limited to misalignment of the bearings in horizontal and vertical directions by the maximum acceptable range calculated with regard to permissible bearing vibration. Shape and dimensions of bearing trajectories are interpreted basing on theory of hydrodynamic lubrication of bearings. It was shown that relative journal trajectories carry much important information about dynamic state of the machine, indicating also the way in which bearings are loaded. The article shows the potential of using trajectory patterns for diagnosing misalignment defects in rotating machines and suggests including sets of trajectory patterns to the knowledge base of the machine diagnostic system.

PL

W artykule przedstawiono rezultaty komputerowej symulacji defektu rozosiowania łożysk turbogeneratora wielkiej mocy. Wyniki zostały zaprezentowane w formie trajektorii czopów wszystkich łożysk turbozespołu jako skutku przemieszczenia dwu najbardziej newralgicznych łożysk tej maszyny. Analiza jest ograniczona do rozosiowania tych łożysk w kierunku poziomym i pionowym o maksymalną dopuszczalną wielkość obliczoną ze względu na drgania łożysk. Kształt i wymiary trajektorii łożysk są interpretowane na podstawie hydrodynamicznej teorii smarowania. Pokazano, że względne trajektorie czopów niosą wiele ważnych informacji o stanie dynamicznym maszyny, wskazując także na sposób obciążenia łożysk. Artykuł wskazuje na możliwości użycia obrazów trajektorii do celów diagnostyki defektu rozosiowania w maszynach wirnikowych i sugeruje włączenie obrazów trajektorii do bazy wiedzy systemu diagnostycznego maszyny.

Słowa kluczowe

EN

rotor machine; vibrations; misalignment; bearing trajectory; technical diagnostics

PL

maszyna wirnikowa; drgania; rozosiowanie; trajektoria łożyska; diagnostyka techniczna

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 4(52)
• Strony: 77--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rybczyński J.

• Institute of Fluid-Flow Machinery, Polish Academy of Sciences, 80-952 Gdańsk, Fiszera 14,

Bibliografia

• [1] Piotrowski J.: Shaft Alignment Handbook, CRC Press Taylor & Francis Group, Boca Raton, London, New York, 2007.
• [2] Rao J. S.: Vibratory Condition Monitoring of Machines, Narosa Publishing House, New Delhi, Chennai, Mumboi, Calcuta, London, 1999.
• [3] Sekhar A. S., Prabhu B. S.: Effects of coupling misalignment on vibrations of rotating machinery, Journal of Sound and Vibration, 185(4), (1995), 655-671.
• [4] Muszynska A.: Rotordynamics, CRC Press Taylor & Francis Group, Boca Raton, London, New York, Singapore, 2005.
• [5] Rybczynski J.: Attempts of explanation of the reasons of vibrations of three-support rotor recorded on the research rig for investigations of rotor dynamics, in: Proceedings of II International Congress of Technical Diagnostics, 2000, Warsaw, Vol. 2, p. 219.
• [6] Sudmersen U., Stegemann D., Reimche W., Liu Y.: Vibrational diagnostic of rotating machinery in power plants, in: Proceedings of ISROMAC-7 Conference, 1977, Honolulu, USA.
• [7] Lees A. W.: Misalignment in rigidly coupled rotors, Journal of Sound and Vibration, vol. 305, (2007), 261-271.
• [8] Rao J. S., Sreenivas R.: Dynamic analysis of misaligned rotor systems, Proceedings of VETOMAC-1 Conference, 2000, Bangalore, India.
• [9] Bognatz S. R.: Alignment of critical and noncritical machines, Orbit, (1995), 23 - 25.
• [10] Rybczynski J.: Maps of vibrational symptoms of bearing misalignment defects in large power turboset, in: Proceedings of ASME Turbo Expo 2008, Berlin, No. GT2008-50558.
• [11] Rybczynski J.: Vibrational effects of bearing misalignment defect expressed in the form of bearing displacement maps, in: Proc. Of ISROMAC-12, Int. Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery, Honolulu, 2008, No. ISROMAC12-2008-20026.
• [12] Kicinski J., Drozdowski R., Materny P.: The non-linear analysis of the effect of support construction properties on the dynamic properties of multi support rotor systems, Journal of Sound and Vibration, 206 (4), (1997),523-539.
• [13] Hu W., Miah H., Feng N. S., Hahn E. J.: A Rig for testing lateral misalignment effects in a flexible rotor supported on three or more hydrodynamic journal bearings, Tribology International, No. 33, (2000), 197-204.
• [14] Kicinski J., Drozdowski R., Materny P.: Nonlinear model of vibrations in a rotor - bearings system, Journal of Vibration & Control, vol. 4, No. 5, (1998), 519 - 540.
• [15] Rybczynski J.: Acceptable dislocation of bearings of the turbine set considering permissible vibration and load of the bearings, Key Engineering Materials, 293-294, (2005), 433-440.
• [16] Rybczynski J.: Evaluation of tolerable misalignment areas of bearings of multi-support rotating machine, in: Proceedings of ASME Turbo Expo 2006, Barcelona, Spain.
• [17] Hamrock B. J.: Fundamentals of Fluid Film Lubrication, McGraw-Hill Inc, New York, 1994.