بهينه سازي محل ياتاقان ها در روتور هاي چند پله اي با استفاده از الگوريتم ژنتيك

Optimization of Bearing Location for Multi-Stepped Rotor by Genetic Algorithm

بهينه‌سازي در طراحي سيستم‌هاي شامل روتورهاي دوار، بطوري‌كه سيستم داراي خواص ارتعاشي مناسب باشد، يكي از فاكتور هاي مهم در نحوه عملكرد و راندمان تجهيزات دوار است. ارتعاش تجهيزات دوار، معمولا ناشي از عواملي همچون ناميزاني، عدم همراستايي، سايش اجزا و قطعات متحرك و ديگر عوامل مي باشند. فركانس اين نيروهاي ارتعاش زا، معمولا ضرايب صحيحي از دور كاري روتور مي باشند؛ بنابراين هرچه سرعت هاي بحراني روتور از سرعت دوران كاري دور تر باشند، تجهيز در محدوده امن تري كار مي‌كند و اتصالات و تجهيزات وابسته به ماشين از جمله ياتاقان ها در سيكل هاي زماني طولاني تري، نياز به بازبيني و يا تعويض مجدد خواهند داشت. در اين مقاله، ابتدا با استفاده از روش مايكل اشتاد-پروهل، سرعت اول بحراني ويرلينگ مربوط به مدل روتور يك دستگاه سانتريفيوژ چند پله‌ ايي بدست مي آيد و سپس با استفاده از الگوريتم ژنتيك، محل بهينه ياتاقان ها در اين روتور، بطوري مشخص مي‌شود كه سيستم داراي بيشترين سرعت بحراني اول به ازاي كمترين تعداد ياتاقان باشد.

The optimization of the design of systems containing rotating shafts, so that the system has appropriate vibration characteristics, is one of the most important factors involved in the performance and efficiency of the rotor system operations. Vibration of rotary equipment is usually caused by factors such as unbalanced mis-alignment, abrasion parts, and abrasion moving parts. The frequency of these vibration forces is usually an integer multiple of rotating speed (spin rate) so that if the initial critical speed is as far away as possible from the rotational speed of the rotor, the rotor works in a safer operational area, and other parts of the system need a few time for repair or revision. In this work, the Myklestadt-Prohl method is used to compute the initial critical whirling speed of a multi-stepped rotor and genetic algorithm to optimize the location of the bearings in the rotor so that the first critical speed of the system has a maximum value for the least number of bearing.