حوامل موازنة بسيطة للدوارات: التصميم والتطبيق

تُعد موازنة الدوارات مرحلةً مهمةً في إنتاج وتشغيل المعدات الدوارة. فالموازنة عالية الجودة تُقلل الاهتزازات، وتُطيل عمر المحامل والآليات، وتُعزز الكفاءة العامة للمعدات. تتناول هذه المقالة حوامل موازنة بسيطة تُوفر موازنة عالية الجودة لمختلف أنواع الدوارات بتكلفة منخفضة. هذه الحوامل مناسبة لموازنة الدوارات الصغيرة والمتوسطة المستخدمة في مختلف الآليات.

يعتمد تصميم هذه الحوامل على صفيحة مسطحة أو إطار مُثبّت على نوابض ضغط أسطوانية. تُختار النوابض بحيث يكون التردد الطبيعي لاهتزاز الصفيحة المُثبّت عليها آلية التوازن أقل بمرتين إلى ثلاث مرات من تردد دوران دوار هذه الآلية أثناء الموازنة.

1. حامل لموازنة العجلات الكاشطة

غاية: موازنة العجلات الكاشطة.

المكونات الرئيسية:

1. اللوحة (1): مُركّبة على أربعة نوابض أسطوانية (2).
2. المحرك الكهربائي (3): يعمل دوار المحرك في نفس الوقت كمغزل يتم تركيب محور (4) عليه لربط العجلة الكاشطة.
3. مستشعر النبضة (5): يقيس زاوية دوران دوار المحرك ويُستخدم في نظام القياس "Balanceset" لتحديد الموضع الزاوي لإزالة الكتلة التصحيحية من العجلة الكاشطة.

مبدأ التشغيل: يسمح الحامل بتحديد وإزالة اختلال توازن العجلة الكاشطة عن طريق قياس الاهتزاز وتحديد الموضع الزاوي لنقطة اختلال التوازن.

سمات: وجود مستشعر زاوية دوران النبضة لتحديد نقطة تصحيح الكتلة بدقة.

2. حامل لمضخات التفريغ المتوازنة

غاية: موازنة مضخات التفريغ.

المكونات الرئيسية:

1. اللوحة (1): مُركّبة على نوابض أسطوانية (2).
2. مضخة التفريغ (3): يتم تثبيته على اللوحة وله محرك كهربائي خاص به بسرعة دوران قابلة للتعديل من 0 إلى 60000 دورة في الدقيقة.
3. أجهزة استشعار الاهتزاز (4): يتم تركيبه على غلاف المضخة وقياس الاهتزاز في قسمين مختلفين على طول الارتفاع.
4. مستشعر زاوية طور الليزر (5): يستخدم لمزامنة عملية قياس الاهتزاز مع زاوية دوران دوار المضخة.

مبدأ التشغيل: يتم قياس اهتزاز المضخة بواسطة أجهزة استشعار (4)، ويقوم جهاز استشعار الليزر (5) بمزامنة القياسات مع زاوية دوران الدوار، مما يسمح بتحديد موقع وحجم الخلل.

سمات: القدرة على تحقيق التوازن عند سرعات دوران عالية (تصل إلى 60000 دورة في الدقيقة) واستخدام مستشعر الليزر للمزامنة الدقيقة.

Results: عند السرعات دون الحرجة، يفي الخلل المتبقي في دوار المضخة بمتطلبات درجة جودة التوازن G0.16 وفقًا للمعيار ISO 1940-1-2007 "الاهتزاز الميكانيكي - متطلبات جودة موازنة الدوارات في حالة ثابتة (صلبة) - الجزء 1: تحديد وتأكيد تحمّلات التوازن". لا يتجاوز الاهتزاز المتبقي لغلاف المضخة عند سرعات تصل إلى 8000 دورة في الدقيقة 0.01 مم/ثانية.

3. حوامل مراوح التوازن

غاية: مراوح التوازن.

المكونات الرئيسية: التصميم مشابه للحوامل السابقة، حيث يحتوي على لوحة على نوابض مع مروحة مثبتة عليها.

مبدأ التشغيل: قياس اهتزاز المروحة وضبط الكتلة للقضاء على الخلل.

Results: في الحامل الموضح في الشكل 3، تم تحقيق مستوى اهتزاز متبقٍ قدره 0.8 مم/ثانية، وهو أفضل بثلاث مرات من القيمة المسموح بها لمراوح الفئة BV5 وفقًا لمعيار ISO 14694-2003 "المراوح الصناعية - مواصفات جودة التوازن ومستويات الاهتزاز". في حامل آخر يُستخدم في الإنتاج الضخم لمراوح القنوات، لا يتجاوز الاهتزاز المتبقي باستمرار 0.1 مم/ثانية.

Conclusion

حوامل الموازنة البسيطة، القائمة على صفيحة مثبتة على نوابض، تُعدّ حلاً فعالاً واقتصادياً لموازنة عالية الجودة لمختلف أنواع الدوارات. فهي تُتيح تحقيق مستويات منخفضة من الاهتزازات المتبقية، بما يتوافق مع المعايير الدولية. تُستخدم هذه الحوامل على نطاق واسع في إنتاج وإصلاح المعدات، مما يضمن تشغيلها الموثوق والمستدام.