JPH10293060A - Vibration force monitoring system of rotating machine - Google Patents
Vibration force monitoring system of rotating machineInfo
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- JPH10293060A JPH10293060A JP11629397A JP11629397A JPH10293060A JP H10293060 A JPH10293060 A JP H10293060A JP 11629397 A JP11629397 A JP 11629397A JP 11629397 A JP11629397 A JP 11629397A JP H10293060 A JPH10293060 A JP H10293060A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は回転機械の加振力監
視システムに係り、特に、ポンプや送風機、タービン、
冷凍機等の流体加振力の監視、モータの電磁力の監視、
エンジンの加振力の監視等に好適な加振力監視システム
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exciting force monitoring system for a rotary machine, and more particularly to a pump, a blower, a turbine,
Monitoring of fluid excitation force of refrigerators, monitoring of electromagnetic force of motor,
The present invention relates to a vibration monitoring system suitable for monitoring a vibration of an engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】回転軸の振動を検出することにより、回
転体に作用する加振力を監視するシステムが既に存在し
ている。これは、例えばタービン発電機の回転軸の振動
を測定して、回転軸の加振力を求めるものである。又、
回転機械の非回転部分の振動を検出することにより、非
回転部分に作用する加振力を監視する技術も既に存在し
ている。これは、例えば機械のケーシングにセンサを取
り付けてケーシングに加わる加振力を求めるものであ
る。ここで加振力とは、被加振体に振動を与える力であ
り、動的な力である。2. Description of the Related Art There is already a system for monitoring a vibrating force acting on a rotating body by detecting vibration of a rotating shaft. In this method, for example, vibration of a rotating shaft of a turbine generator is measured to determine an exciting force of the rotating shaft. or,
There is already a technique for monitoring the excitation force acting on the non-rotating part by detecting the vibration of the non-rotating part of the rotating machine. In this method, for example, a sensor is attached to a casing of a machine to determine a vibration force applied to the casing. Here, the excitation force is a force that applies vibration to the object to be excited, and is a dynamic force.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転機
械等において、非回転部分であるケーシングの振動を検
出することにより、回転体とケーシングに作用する加振
力を共に検出する技術については、本発明者等の知る限
りにおいては、現状では知られていない。However, in a rotating machine or the like, a technique for detecting the vibration of a casing, which is a non-rotating portion, to detect both the vibrating force acting on the rotating body and the casing is disclosed by the present invention. To the best of our knowledge, it is not known at present.
【０００４】本発明は上述した事情に鑑みて為されたも
ので、信頼性が高く、静止側にセンサを装着するだけ
で、ケーシング内部の回転体の加振力を簡単に求めるこ
とができる回転機械の加振力監視システムを提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a high reliability, and a rotating device capable of easily obtaining the exciting force of a rotating body inside a casing simply by mounting a sensor on a stationary side. An object of the present invention is to provide a vibration force monitoring system for a machine.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の回転機械の加振
力監視システムは、回転機械のケーシングに装着して該
ケーシングの振動を検出する複数のセンサと、該センサ
出力に基づきロータとケーシングの連成振動解析を行う
手段とを備え、該連成振動解析によりロータとケーシン
グに作用する加振力を求めることを特徴とする。According to the present invention, there is provided a system for monitoring an exciting force of a rotating machine, comprising: a plurality of sensors mounted on a casing of the rotating machine for detecting vibration of the casing; Means for performing a coupled vibration analysis of (i), and determining an exciting force acting on the rotor and the casing by the coupled vibration analysis.
【０００６】また、上記監視システムは、ロータとケー
シングの連成振動解析において、軸受とシールをばね、
ダンパおよび等価質量要素でモデル化して演算すること
を特徴とする。[0006] In the above-mentioned monitoring system, in the coupled vibration analysis of the rotor and the casing, the bearing and the seal are spring-loaded.
It is characterized in that it is modeled and operated by a damper and an equivalent mass element.
【０００７】また、上記ロータとケーシングの連成振動
解析において、ケーシング単体の固有ベクトルとロータ
の特性マトリックスを合成するという部分構造合成法を
用いることを特徴とする。Further, in the coupled vibration analysis of the rotor and the casing, a partial structure synthesizing method of synthesizing an eigenvector of the casing alone and a characteristic matrix of the rotor is used.
【０００８】上述した本発明の構成によれば、回転機械
等の静止側にセンサを設け、そのセンサ出力からロータ
とケーシングの連成振動解析を行う手段を備えること
で、簡単にステータのみならずロータの加振力を非接触
で求めることができる。従って、回転機械の例えばロー
タの不釣合い（バランス不良）等を容易に検出すること
ができ、設計或いは製造時の問題点等を容易に見出すこ
とが可能となる。According to the configuration of the present invention described above, a sensor is provided on the stationary side of a rotating machine or the like, and means for analyzing coupled vibrations of the rotor and the casing from the sensor output is provided. The exciting force of the rotor can be obtained in a non-contact manner. Therefore, it is possible to easily detect, for example, imbalance (imbalance) of the rotor of the rotating machine, and easily find a problem at the time of design or manufacturing.
【０００９】更に、ケーシングの固有ベクトルとロータ
の特性マトリックスを合成するという部分構造合成法を
用いることで、解析精度を落とすことなく、計算時間の
短縮及び必要なメモリ量の低減が図れ、経済的なシステ
ムとすることができる。Further, by using a partial structure synthesizing method of synthesizing the eigenvector of the casing and the characteristic matrix of the rotor, the calculation time can be reduced and the required memory amount can be reduced without lowering the analysis accuracy, which is economical. System.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照しながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１１】図１に本発明の一実施形態の回転機械のケ
ーシング振動による加振力監視システムの概要を示す。
被供試体である回転機械、例えばターボ型ポンプのケー
シングに振動を検出するためのセンサ３Ａ，３Ｂ，３
Ｃ，３Ｄ・・・を多数個取り付ける。ここで、センサは
加速度計、速度計、或いは変位計でも良い。センサの出
力信号はＤＳＰ或いは計算機で構成される連成振動解析
手段４に出力され、ここで連成振動解析を行い、ロータ
の羽根車やタービン等とケーシングの軸受部等に作用す
る加振力を演算して、モニタ５に出力する。連成振動解
析とは、ステータとロータのお互いの影響を考慮した解
析である。FIG. 1 shows an outline of a system for monitoring an exciting force caused by casing vibration of a rotary machine according to an embodiment of the present invention.
Sensors 3A, 3B, 3 for detecting vibration on a rotating machine as a test object, for example, a casing of a turbo pump.
C, 3D, etc. are attached in large numbers. Here, the sensor may be an accelerometer, a speedometer, or a displacement meter. The output signal of the sensor is output to a coupled vibration analysis means 4 composed of a DSP or a computer, where a coupled vibration analysis is performed, and an exciting force acting on a rotor impeller, a turbine, etc. and a bearing part of a casing, etc. Is calculated and output to the monitor 5. The coupled vibration analysis is an analysis that considers the mutual influence of the stator and the rotor.
【００１２】センサは、通常、求める加振力に対して振
動伝達の感度の高いところに配置される。このような場
所は、予め振動解析して求めることができる。またセン
サは、求める加振力作用点、例えばポンプの羽根車部
６、或いは軸受部７等、に対応した数を設けるのが原則
であるが、加振力の推定精度を高めるために、求める加
振力点数よりも多く配置した方がよい。この場合には、
最小二乗法等の最適化処理をすることで、ノイズが減
り、解析精度が向上する可能性がある。The sensor is usually arranged at a place where the vibration transmission sensitivity is high with respect to the required exciting force. Such a place can be obtained by vibration analysis in advance. Further, in principle, the sensor is provided with a number corresponding to a desired point of application of the exciting force, for example, the impeller portion 6 or the bearing portion 7 of the pump. However, in order to increase the estimation accuracy of the exciting force, the number of sensors is determined. It is better to arrange more than the number of excitation force points. In this case,
By performing an optimization process such as the least squares method, noise may be reduced and analysis accuracy may be improved.
【００１３】加振力は、例えばロータが不釣り合いがあ
ると発生する。本システムによれば、後述する連成振動
解析手段により、ケーシング内のロータの加振力を非接
触で検出することができるので、ロータに生じる異常を
装着容易なケーシングに配置したセンサの信号を基にし
て監視することができる。The exciting force is generated, for example, when the rotor is unbalanced. According to the present system, the coupled vibration analysis means described later can detect the exciting force of the rotor in the casing in a non-contact manner. It can be monitored on the basis.
【００１４】同様に、例えばポンプの駆動モータにパル
ス状の脈動が存在しているような場合にも、モータに電
磁加振力が作用する。係る加振力も同様に、装着容易な
ケーシングに配置したセンサの信号から、連成振動解析
手段を用いることで監視が可能となる。Similarly, when a pulse-like pulsation is present in, for example, a drive motor of a pump, an electromagnetic excitation force acts on the motor. In the same manner, such an exciting force can be monitored by using coupled vibration analysis means from a signal of a sensor arranged in a casing that is easily mounted.
【００１５】なた、ポンプ、送風機やタービンなどには
常に流体加振力が作用する。このような加振力も同様
に、装着容易なケーシングに配置したセンサの信号か
ら、連成振動解析手段を用いることで監視が可能とな
る。A fluid exciting force always acts on a pump, a blower, a turbine, and the like. Similarly, such an exciting force can be monitored by using coupled vibration analysis means from a signal of a sensor arranged in a casing that is easily mounted.
【００１６】ロータとケーシングの連成振動解析を行う
ことで、ロータとケーシングに作用する加振力を求める
手順は、概略次の通りである。A procedure for obtaining an exciting force acting on the rotor and the casing by performing coupled vibration analysis of the rotor and the casing is roughly as follows.
【００１７】ポンプ、圧縮機などの回転機械では、その
高速化と軽量化の進展につれてロータとケーシングが連
成振動するようになり、このような系を連成振動問題と
して解析する必要がある。また、ロータに流体力・不釣
り合い力などの励振力が作用するときのケーシングの振
動応答解析も連成問題として取り扱う必要がある。連成
振動解析において、ロータ系には羽根車などの慣性モー
メントを持つ要素が存在するため、運転時にジャイロモ
ーメントが作用する。さらにロータとケーシングを結合
する軸受とシールの減衰効果を集中減衰でモデル化する
ために、系の固有値解析は複素固有値問題となる。この
ような系を一体構造物として有限要素法でモデル化して
解析することは、自由度が膨大になるため、困難であ
る。そこで、本システムでは、ロータ系の特性マトリッ
クスとケーシング系の固有ベクトルを合成するという部
分構造合成法による連成振動解析を行っている。定式化
を行うと共に有限要素プログラムを開発して、ケーシン
グの変位をその低次の少数の固有ベクトルで近似するこ
とにより系の自由度を大幅に縮小している。In a rotating machine such as a pump and a compressor, the rotor and the casing are coupled to vibrate as the speed and weight are reduced, and it is necessary to analyze such a system as a coupled vibration problem. It is also necessary to treat the vibration response analysis of the casing when an exciting force such as a fluid force or an unbalanced force acts on the rotor as a coupled problem. In the coupled vibration analysis, the rotor system includes an element having an inertia moment such as an impeller, so that a gyro moment acts during operation. Further, in order to model the damping effect of the bearing and seal connecting the rotor and the casing with concentrated damping, eigenvalue analysis of the system becomes a complex eigenvalue problem. It is difficult to model and analyze such a system as an integral structure by the finite element method because the degree of freedom is enormous. Therefore, in this system, coupled vibration analysis is performed by a partial structure synthesis method of synthesizing the characteristic matrix of the rotor system and the eigenvector of the casing system. By formulating and developing a finite element program, the degree of freedom of the system is greatly reduced by approximating the displacement of the casing with a small number of low-order eigenvectors.
【００１８】柔軟立軸ポンプを参考に作ったモデルを用
いて解析方法を示し、有効性を検討する。解析では、軸
受またはシールをバネ、ダンパ及び等価質量要素でモデ
ル化する。これらの値は解析、あるいは実測して求め
る。An analysis method will be described using a model created with reference to a flexible vertical pump, and its effectiveness will be examined. In the analysis, the bearing or seal is modeled with springs, dampers and equivalent mass elements. These values are obtained by analysis or actual measurement.
【００１９】有限要素法を用いて、ロータとケーシング
連成系の運動方程式を求めると、式（１）のようにな
る。When the equation of motion of the rotor-casing coupling system is obtained using the finite element method, the equation (1) is obtained.
【数１】 (Equation 1)
【００２０】ここで、Ｍ、Ｃ、Ｇ、Ｋはそれぞれ質量、
減衰、ジャイロおよび剛性マトリックスを表す。ｄは変
位ベクトルで、Ｆはロータまたはケーシングに作用する
加振力を表すベクトルである。・は時間に対する微分を
表す。全ての符号において、上付き添字ｒとｃはそれぞ
れロータとケーシングに関するものを表し、下付き添字
ｂとａはそれぞれ軸受（またはシール）によって結合さ
れる部分とそれ以外の部分を表す。また、質量マトリッ
クスの中のｍは滑り軸受（またはシール）の狭い隙間で
の流体の慣性効果を表す付加質量で、減衰マトリックス
の中のｃと剛性マトリックスの中のｋはそれぞれ軸受
（またはシール）の減衰と剛性を表すマトリックスであ
る。ロータとケーシングとの間に相対変位がなければ、
これらのパラメータは系の振動に寄与しない。Here, M, C, G, and K are masses, respectively.
Represents damping, gyro and stiffness matrix. d is a displacement vector, and F is a vector representing a vibrating force acting on the rotor or the casing. * Represents differentiation with respect to time. In all references, the superscripts r and c refer to the rotor and the casing, respectively, and the subscripts b and a refer to the part connected by the bearing (or seal) and the rest, respectively. Also, m in the mass matrix is an additional mass representing the inertial effect of the fluid in the narrow gap of the sliding bearing (or seal), and c in the damping matrix and k in the rigid matrix are bearing (or seal), respectively. Is a matrix representing the damping and stiffness of the If there is no relative displacement between the rotor and the casing,
These parameters do not contribute to the oscillation of the system.
【００２１】運転条件によって軸受またはシールの動特
性を表すマトリックスｋ，ｃおよびｍは変化する。運動
方程式（１）を解けば、系の振動と加振力の関係を求め
ることが出来るが、一般的には自由度が膨大であるた
め、直接解くのは困難である。特に、機械運転中にリア
ルタイムに解くのは不可能な場合が多い。The matrices k, c and m representing the dynamic characteristics of the bearing or seal change according to the operating conditions. By solving equation of motion (1), the relationship between the vibration of the system and the excitation force can be obtained, but it is generally difficult to directly solve the system because of the enormous degree of freedom. In particular, it is often impossible to solve in real time during machine operation.
【００２２】即ち、この運動方程式を解くことにより系
の振動特性を求めることができるが、しかし、スキュー
対称なジャイロマトリックスと集中減衰が存在するた
め、固有値解析は複素固有値問題となる。そこで、本実
施形態では固有ベクトルの直交性を利用して、ケーシン
グの変位を次式のようにケーシング単体のｎ個の固有ベ
クトルで近似する。That is, the vibration characteristics of the system can be obtained by solving the equation of motion. However, the eigenvalue analysis is a complex eigenvalue problem due to the presence of a skew-symmetric gyro matrix and concentrated decay. Accordingly, in the present embodiment, the displacement of the casing is approximated by n eigenvectors of the casing alone as shown in the following equation by using the orthogonality of the eigenvectors.
【００２３】本システムでは、ケーシングの変位を式
（２）のように、ケーシングの低次数個の固有ベクトル
で近似する。In the present system, the displacement of the casing is approximated by a low-order number of eigenvectors of the casing as shown in equation (2).
【数２】 ここで、φb iはケーシングの第ｉ次固有ベクトルの中、
ロータと結合する節点の成分からなるベクトル、φa iは
その他の節点の成分からなるベクトルを表わす。また、
［Φ］は固有ベクトルのマトリックス表示である。γi
は第ｉ次モードのモード座標、｛γ｝はそのベクトル表
示である。(Equation 2) Here, phi b i in the i-th order eigenvector of the casing,
A vector composed of the components of the nodes connected to the rotor, φ a i represents a vector composed of the components of the other nodes. Also,
[Φ] is a matrix display of eigenvectors. γ i
Is the mode coordinate of the i-th mode, and {γ} is its vector representation.
【００２４】式（２）を式（１）に代入して整理すると
式（３）が得られる。By substituting equation (2) into equation (1) and rearranging, equation (3) is obtained.
【数３】 ここで、ＩａとＩｂは共に単位マトリックスを表す。式
（３）を式（１）に代入し、さらに、両側に式（３）の
係数マトリックスの転置を左から掛けると、(Equation 3) Here, Ia and Ib both represent a unit matrix. Substituting equation (3) into equation (1) and further transposing the coefficient matrix of equation (3) on both sides from the left,
【数４】 が得られる。(Equation 4) Is obtained.
【００２５】ケーシングの自由度を採用するモードの次
数に縮小され、系の自由度も大幅に減少され、解きやす
くなる。式（３）の各符号が式（４）に与えられてい
る。ケーシングの固有ベクトルとロータの特性マトリッ
クスを予め求めておいてデータベースとしてＤＳＰまた
は計算機に内装し、式（４）を解くことにより振動から
ロータとケーシングに作用する加振力を求める。The degree of freedom of the casing is reduced to the order of the mode in which the degree of freedom is adopted. Each sign of equation (3) is given in equation (4). The eigenvectors of the casing and the characteristic matrix of the rotor are determined in advance, and are mounted in a DSP or a computer as a database, and the excitation force acting on the rotor and the casing is determined from the vibration by solving equation (4).
【００２６】[0026]
【数５】 (Equation 5)
【００２７】但し、ケーシングの固有ベクトルはそれ単
体においてモード質量が単位マトリックスになるように
正規化されているとし、λはそのときのモード剛性から
なる対角マトリックスである。αとβはそれぞれ比例減
衰の係数で、Ｔは転置を表す。式（４）は式（１）の近
似式ではあるが、マトリックスの次元は式（１）のそれ
より大幅に縮小されている。加振力を求めるに当たっ
て、加振力作用点と振動測定点の間の伝達関数をリアル
タイムではなく、予め求めておいたデータベース化する
と、解析時間がさらに短縮できる。Here, it is assumed that the eigenvector of the casing is normalized so that the modal mass becomes a unit matrix by itself, and λ is a diagonal matrix composed of the modal rigidity at that time. α and β are proportional attenuation coefficients, respectively, and T represents transposition. Equation (4) is an approximation of equation (1), but the dimensions of the matrix are much smaller than those of equation (1). In obtaining the excitation force, if the transfer function between the point of application of the excitation force and the vibration measurement point is not made in real time but is made into a database obtained in advance, the analysis time can be further reduced.
【００２８】本手法の有効性を示すデータを立軸ポンプ
から作った解析モデルを用いて図２に示す。図中、横軸
はロータの回転数、縦軸は羽根車に不釣り合いがあった
ときのケーシング上のある点の応答である。実線は式
（１）を直接に解く一体解析の結果、破線は式（４）を
解く本解析手法（部分構造合成法）の結果で、両者がよ
く一致しており、本手法が有効であることがわかる。Data showing the effectiveness of this method is shown in FIG. 2 using an analytical model created from a vertical pump. In the figure, the horizontal axis represents the number of rotations of the rotor, and the vertical axis represents the response of a point on the casing when the impeller is unbalanced. The solid line is the result of the integrated analysis that directly solves equation (1), and the broken line is the result of this analysis method (partial structure synthesis method) that solves equation (4). You can see that.
【００２９】即ち、上述したモデルの円盤に１００ｇｍ
ｍの不釣り合い力が作用するときの軸上の点Ｐのｘ方向
の振幅を解析した結果である。破線は部分構造合成法に
よる解析結果で、ケーシングの１２次までのモードを考
慮している。実線は一体解析の結果である。破線と実線
はほとんど一致し、部分構造合成法が有効であることが
わかる。また、ロータ単体の解析結果と連成解析の結果
の間に大きな差があり、ケーシングが無視できないこと
も図示しないが判明している。That is, 100 gm
It is the result of analyzing the amplitude in the x direction of the point P on the axis when the m unbalance force acts. The broken line is the analysis result by the partial structure synthesis method, and considers the mode up to the 12th order of the casing. The solid line is the result of the integrated analysis. The broken line and the solid line almost coincide, indicating that the partial structure synthesizing method is effective. In addition, it has been found, though not shown, that there is a large difference between the analysis result of the rotor alone and the result of the coupled analysis, and the casing cannot be ignored.
【００３０】尚、以上に説明した実施形態は、ロータに
不釣合いがある時のロータの加振力の解析結果である
が、羽根車やタービンなどに作用する流体加振力につい
ても、モータの電磁的な加振力についても、又エンジン
の加振力についても、同様に解析が可能である。Although the above-described embodiment is an analysis result of the exciting force of the rotor when the rotor is unbalanced, the fluid exciting force acting on the impeller, the turbine, and the like is not affected by the motor. The analysis can be similarly performed for the electromagnetic excitation force and the engine excitation force.
【００３１】[0031]
【発明の効果】ロータにセンサを取り付けなくても、ケ
ーシングの振動から加振力を求めることができるので、
回転機械のロータ等の加振力が監視できるようになる。
また、センサを回転部に取り付けないため、センサの破
損などによるトラブルがなく、システムの信頼性が高
い。さらに、ケーシングの振動からロータに作用する加
振力を求めるのにケーシングの固有ベクトルとロータの
特性マトリックスを合成するという部分構造合成法を用
いるので、計算時間が短くしかも必要なメモリも少な
く、経済的なシステムとすることができる。According to the present invention, the excitation force can be obtained from the vibration of the casing without attaching a sensor to the rotor.
It becomes possible to monitor the exciting force of the rotor or the like of the rotating machine.
Further, since the sensor is not attached to the rotating part, there is no trouble due to damage to the sensor and the reliability of the system is high. Furthermore, since the partial structure synthesis method of synthesizing the eigenvector of the casing and the characteristic matrix of the rotor is used to obtain the exciting force acting on the rotor from the vibration of the casing, the calculation time is short, the required memory is small, and the cost is low. System.
【図１】本発明の一実施形態の回転機械の加振力監視シ
ステムの説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an excitation force monitoring system for a rotating machine according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施形態の解析結果を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing an analysis result of one embodiment of the present invention.
１ ロータ ２ ケーシング ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ センサ ４ 連成振動解析手段 ５ 表示装置 ６ 羽根車 ７ 軸受 ［Ｍ］ 質量マトリックス ［Ｋ］ 剛性マトリックス ［Ｃ］ 減衰マトリックス ［Ｇ］ ジャイロマトリックス ［ｍ］ 軸受またはシールの慣性効果を表す付加質量マ
トリックス ［ｋ］ 軸受またはシールの剛性を表すマトリックス ［ｃ］ 軸受またはシールの剛性を表すマトリックス ｛ｄ｝ ロータまたはケーシングの変位ベクトル Ｆ ロータまたはケーシングに作用する加振力ベクト
ル γi ケーシングi次モードのモード座標 φ ケーシングの固有ベクトル Φ ケーシングの固有ベクトルからなるマトリックス I 単位マトリックス 上付添字ｃ ケーシングに関する量 上付添字ｒ ロータに関する量 下付添字ｂ ケーシングとロータ上の軸受またはシー
ルで結合される点の量 下付添字ａ ケーシングとロータ上の結合されない点
の量 Ｔ マトリックスまたはベクトルの転置 ・ 時間に対する微分 α 質量に比例する比例減衰の係数 β 剛性に比例する比例減衰の係数 λ モード剛性からなる対角マトリックスReference Signs List 1 rotor 2 casing 3A, 3B, 3C, 3D sensor 4 coupled vibration analysis means 5 display device 6 impeller 7 bearing [M] mass matrix [K] rigidity matrix [C] damping matrix [G] gyro matrix [m] bearing Or additional mass matrix representing the inertia effect of the seal [k] matrix representing the rigidity of the bearing or seal [c] matrix representing the rigidity of the bearing or seal {d} displacement vector of the rotor or casing F excitation applied to the rotor or casing the amount subscript b casing and bearing on the rotor about the force vector gamma i casing i order mode mode coordinate φ casing eigenvectors φ matrix I unit amount superscript subscript r rotor about matrix superscript subscript c casing consisting of a casing of eigenvectors or Is the amount of points connected by the seal Subscript a The amount of unconnected points on the casing and rotor T Transpose of matrix or vector • Derivative over time α Coefficient of proportional damping proportional to mass β Proportional damping proportional to rigidity Diagonal matrix consisting of coefficient λ mode stiffness
Claims (3)
シングの振動を検出する複数のセンサと、該センサ出力
に基づきロータとケーシングの連成振動解析を行う手段
とを備え、該連成振動解析によりロータとケーシングに
作用する加振力を求めることを特徴とする回転機械の加
振力監視システム。A plurality of sensors mounted on a casing of a rotary machine for detecting vibration of the casing; and means for performing coupled vibration analysis of the rotor and the casing based on an output of the sensor. An excitation force monitoring system for a rotary machine, wherein an excitation force acting on a rotor and a casing is obtained by the following.
グの連成振動解析において、軸受とシールをばね、ダン
パおよび等価質量要素でモデル化して演算することを特
徴とする請求項１記載の回転機械の加振力監視システ
ム。2. The rotating machine according to claim 1, wherein in the coupled vibration analysis of the rotor and the casing, the monitoring system models and calculates the bearing and the seal using a spring, a damper, and an equivalent mass element. Excitation force monitoring system.
において、ケーシング単体の固有ベクトルとロータの特
性マトリックスを合成するという部分構造合成法を用い
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転機械の
加振力監視システム。3. The rotary machine according to claim 1, wherein in the coupled vibration analysis of the rotor and the casing, a partial structure synthesizing method of synthesizing an eigenvector of the casing alone and a characteristic matrix of the rotor is used. Excitation force monitoring system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11629397A JPH10293060A (en) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Vibration force monitoring system of rotating machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11629397A JPH10293060A (en) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Vibration force monitoring system of rotating machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10293060A true JPH10293060A (en) | 1998-11-04 |
Family
ID=14683456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11629397A Pending JPH10293060A (en) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | Vibration force monitoring system of rotating machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10293060A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008128742A (en) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Toyota Central R&D Labs Inc | Apparatus and method for analyzing vibration in rotating structure |
| CN100451592C (en) * | 2007-02-07 | 2009-01-14 | 北京航空航天大学 | High accuracy number online dynamic balance detecting device based on FPGA |
| CN113405711A (en) * | 2021-05-28 | 2021-09-17 | 上海电机学院 | Motor operation condition force testing method and device |
| CN114580121A (en) * | 2022-05-05 | 2022-06-03 | 西安航天动力研究所 | Method, device and medium for calculating dynamic characteristics of rotor system based on finite element method |
-
1997
- 1997-04-18 JP JP11629397A patent/JPH10293060A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008128742A (en) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Toyota Central R&D Labs Inc | Apparatus and method for analyzing vibration in rotating structure |
| CN100451592C (en) * | 2007-02-07 | 2009-01-14 | 北京航空航天大学 | High accuracy number online dynamic balance detecting device based on FPGA |
| CN113405711A (en) * | 2021-05-28 | 2021-09-17 | 上海电机学院 | Motor operation condition force testing method and device |
| CN114580121A (en) * | 2022-05-05 | 2022-06-03 | 西安航天动力研究所 | Method, device and medium for calculating dynamic characteristics of rotor system based on finite element method |
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