Análise dinâmica de rotores em balanço utilizando procedimentos computacionais e experimentais

AUTOR(ES)

Raimundo Eduardo Cota

DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

Este trabalho apresenta um estudo do comportamento dinâmico de rotores em balanço, operando abaixo da primeira velocidade crítica, suportados em mancais de rolamento. Um caso particular de rotor em balanço, que consiste em um soprador industrial de forno de reaquecimento, é selecionado para esse estudo. O rotor analisado encontra-se apoiado em mancais de rolamento, que estão montados em base metálica instalada em fundação de concreto. Alguns aspectos relevantes do comportamento dinâmico desse tipo de rotor são estudados utilizando-se procedimentos analítico-experimentais e procedimentos computacionais. O estudo experimental é desenvolvido sobre um rotor de soprador utilizado para alimentação de ar de combustão em forno industrial, que possui rotação nominal de 1.800 rpm, sendo acionado por motor de potência de 150 cv, com capacidade de 11.300 Nm3/h, em condições de pressão manométrica de 850 mmH2O e temperatura de 250º C. Testes de batida (bump tests) e testes de vibração em velocidade constante são realizados sobre esse rotor em diferentes condições de operação, permitindo a obtenção dos espectros de freqüência e os diagramas de Bode para a resposta vibratória do sistema rotativo. Um procedimento computacional baseado no método de elementos finitos também é desenvolvido para a determinação das freqüências naturais do rotor suportado em mancais elásticos. O diagrama de Campbell é utilizado para a determinação das velocidades críticas do rotor. A modelagem de elementos finitos inclui a flexibilidade do impelidor do soprador, que possui grande influência na resposta dinâmica do conjunto rotativo. Os resultados obtidos mostram que os efeitos giroscópicos e a flexibilidade do impelidor dominam a resposta do rotor do soprador na região de velocidades próxima à primeira velocidade crítica.

ASSUNTO(S)

rotores teses. engenharia mecânica teses.

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