أداة هندسية مجانية — #011
تحلل كتلة التصحيح
قسّم كتلة تصحيح واحدة إلى مستويين متوازنين باستخدام قاعدة الرافعة. يأخذ ذلك في الاعتبار اختلاف أنصاف أقطار المستويين وإزاحة مركز الثقل.
نتائج
التفكيك الثابت (قاعدة الرافعة)
يتم تقسيم عدم التوازن الكلي عند مركز الثقل إلى مستويين تصحيحيين باستخدام قاعدة الرافعة العكسية:
ثم تكون كتل التصحيح كالتالي:
ℹ️ ملاحظة: في التحليل الساكن، تتلقى كلتا المستويتين تصحيحات عند نفس الزاوية كإجمالي التصحيح. هذا يعالج فقط عدم الاتزان الساكن. عدم الاتزان الاقتراني (Couple unbalance) يتطلب تصحيحات بزوايا متعاكسة في المستويين. عندما R₁ ≠ R₂، تُفسَّر كتلة التصحيح المُدخلة عند نصف القطر المرجعي R_ref = (R₁+R₂)/2، ويُحفَظ إجمالي عدم الاتزان U = m × R_ref عند التقسيم بين المستويين.
مثال عملي
المعطيات: 20 غرام عند 90 درجة، L₁ = L₂ = 150 مم، R₁ = R₂ = 200 مم
U_total = 20 × 200 = 4000 جم·مم عند 90 درجة
U₁ = 4000 × 150 / (150+150) = 2000 جم·مم → m₁ = 2000 / 200 = 10.0 غرام عند 90 درجة
U₂ = 4,000 × 150 / (150+150) = 2,000 جم·مم → m₂ = 2,000 / 200 = 10.0 غرام عند 90 درجة
⚠️ ملاحظة: هذه الآلة الحاسبة تتعامل مع التحليل الساكن فقط. إذا كان الدوار يعاني أيضًا من عدم توازن في العزم، فاستخدم إجراء موازنة كامل ثنائي المستوى.
يلزم تحليل كتلة التصحيح عندما:
- تكون لديك نتيجة موازنة في مستوى واحد، لكن الدوار له مستويان للتصحيح
- يلزم توزيع التصحيح الكلي المحسوب فعليًا
- تحوّل قياسًا في مستوى واحد إلى تصحيح في مستويين
هذا شائع في الدوارات التي يكون عدم اتزانها ساكنًا في المقام الأول (الدوارات الشبيهة بالأقراص)، لكن يتوفر فيها مستويان للتصحيح.
عدم الاتزان الساكن — متجه واحد لعدم الاتزان يزيح محور القصور الذاتي الرئيسي مع بقائه موازيًا لمحور الدوران. تُجرى التصحيحات في كلا المستويين عند الزاوية نفسها.
عدم اتزان ازدواج القوى — متجهان متساويان ومتعاكسان لعدم الاتزان يميلان محور القصور الذاتي الرئيسي. تُجرى التصحيحات في المستويين عند زاويتين متقابلتين (تفصل بينهما 180°).
توجد في معظم الدوارات الفعلية حالة مركبة (عدم اتزان ديناميكي) تتطلب موازنة كاملة في مستويين.
يحدد موضع CG نسبة ذراعي الرافعة:
- CG في المنتصف (L₁ = L₂): توزيع 50/50
- CG أقرب إلى المستوى 1 (L₁ < L₂): يحصل المستوى 1 على كتلة أقل، والمستوى 2 على كتلة أكبر
- CG عند المستوى 1 (L₁ = 0): يذهب التصحيح كله إلى المستوى 1
الصيغة: m₁ = m_total × L₂/(L₁+L₂) — يحصل المستوى الأبعد عن CG على حصة أكبر.
قِس في الاتجاه المحوري على طول العمود من مركز الثقل إلى كل مستوى تصحيح:
- استخدم رسومات الدوّار لتحديد موضع CG، أو حدّد CG تجريبيًا باستخدام مساند ذات حواف سكين
- مستوى التصحيح = الموضع المحوري الذي تثبّت فيه الأوزان
- L₁ = المسافة من CG إلى المستوى 1
- L₂ = المسافة من CG إلى المستوى 2
في الدوّارات المتماثلة، يقع CG في المركز الهندسي.
إرشادات:
- مستوى واحد: نسبة L/D < 0.5، ودوارات شبيهة بالأقراص، وعدم اتزان ساكن في المقام الأول
- مستويان: نسبة L/D > 0.5، ودوارات طويلة، وعدم اتزان ازدواجي كبير
- مستويان: عندما لا تحقق الموازنة في مستوى واحد الجودة المطلوبة
- مستويان: دوارات تعمل قرب السرعة الحرجة أو فوقها
عند الشك، تكون الموازنة في مستويين أكثر شمولًا دائمًا.
الإجراءات الموصوفة في هذه الصفحة طوّرها واختبرها ميدانيًا فريق Vibromera باستخدام Balanset-1A، وهو موازن محمول ثنائي القناة ومحلل اهتزاز لموازنة الدوارات في الموقع.
موازنة ثنائية المستوى مع تحليل تلقائي للكتلة. أجهزة موازنة ميدانية احترافية تُستخدم في أكثر من 50 دولة.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko مهندس تحليل اهتزازات ومؤسس شركة Vibromera ورئيسها التنفيذي. منذ أكثر من 15 عامًا يوازن المعدات الدوارة في الموقع لا على منصة اختبار: آلات التقطيع، والمراوح الصناعية، والكسارات، وأجهزة الطرد المركزي، والأعمدة، ومغازل التشغيل. من هذا العمل وُلدت أجهزة Balanset — فقد صُممت كأداة يستطيع الأخصائي حملها إلى الآلة واستخدامها بمفرده في الموقع، لا كمعدات مختبرية. تأسست Vibromera عام 2017، ومقرها منذ عام 2023 في بورتو بالبرتغال. هنا يجري تطوير سلسلة Balanset وتجميعها ودعمها. الجهاز الرئيسي هو Balanset-1A، وهو محلل محمول للموازنة في مستوى واحد ومستويين ولتشخيص الاهتزازات. يشارك Nikolai شخصيًا في دعم العملاء، وفي معالجة حالات الموازنة الصعبة، وفي تطوير البرنامج. وهو يعمل مع عملاء في جميع أنحاء العالم، وبأي لغة.
