Xətti və qeyri-xətti vibrasiyalar, onların xüsusiyyətləri və balanslaşdırma üsulları
Fırlanan mexanizmlər bizi hər yerdə əhatə edir - kompüterlərdəki miniatür fanatlardan tutmuş elektrik stansiyalarındakı nəhəng turbinlərə qədər. Onların etibarlı və səmərəli işləməsi birbaşa balanslaşdırmadan asılıdır - arzuolunmaz vibrasiyaya səbəb olan kütləvi disbalansın aradan qaldırılması prosesi. Vibrasiya öz növbəsində avadanlığın məhsuldarlığını və xidmət müddətini azaltmaqla yanaşı, həm də ciddi qəza və xəsarətlərə səbəb ola bilər. Buna görə də balanslaşdırma fırlanan avadanlığın istehsalı, istismarı və texniki xidmətində mühüm prosedurdur.
Uğurlu balanslaşdırma, bir obyektin kütlənin əlavə edilməsinə və ya çıxarılmasına necə reaksiya verdiyini başa düşməyi tələb edir. Bu kontekstdə xətti və qeyri-xətti obyektlər anlayışları əsas rol oynayır. Obyektin xətti və ya qeyri-xətti olduğunu başa düşmək düzgün balanslaşdırma strategiyasını seçməyə imkan verir və istənilən nəticəni əldə etməyə kömək edir.
Xətti obyektlər proqnozlaşdırıla bilən və sabitliyinə görə bu sahədə xüsusi yer tutur. Onlar sadə və etibarlı diaqnostika və balanslaşdırma metodlarından istifadə etməyə imkan verir, onların öyrənilməsini vibrasiya diaqnostikasında mühüm addıma çevirir.
Xətti obyektlər nədir?
Xətti obyekt vibrasiyanın balanssızlığın miqyasına düz mütənasib olduğu sistemdir.
Balanslaşdırma kontekstində xətti obyekt, balanssızlığın böyüklüyü (tarazsız kütlə) və vibrasiya amplitudası arasında birbaşa mütənasib əlaqə ilə xarakterizə olunan ideallaşdırılmış bir modeldir. Bu o deməkdir ki, balanssızlıq ikiqat artırsa, rotorun fırlanma sürətinin sabit qalması şərti ilə vibrasiya amplitüdü də ikiqat artacaqdır. Əksinə, balanssızlığın azaldılması vibrasiyanı mütənasib olaraq azaldacaq.
Bir obyektin davranışının bir çox amillərdən asılı olaraq dəyişə biləcəyi qeyri-xətti sistemlərdən fərqli olaraq, xətti obyektlər minimal səylə yüksək dəqiqlik səviyyəsinə imkan verir.
Bundan əlavə, onlar balansçılar üçün təlim və təcrübə üçün əsas kimi xidmət edirlər. Xətti obyektlərin prinsiplərini başa düşmək, sonradan daha mürəkkəb sistemlərə tətbiq oluna biləcək bacarıqların inkişafına kömək edir.
Xəttiliyin qrafik təsviri
Üfüqi oxun balanssız kütlənin (balanssızlıq) böyüklüyünü, şaquli oxun isə vibrasiya amplitüdünü təmsil etdiyi bir qrafik təsəvvür edin. Xətti obyekt üçün bu qrafik mənşəyindən keçən düz xətt olacaq (həm disbalansın böyüklüyünün, həm də vibrasiya amplitudasının sıfır olduğu nöqtə). Bu xəttin yamacı obyektin balanssızlığa həssaslığını xarakterizə edir: yamac nə qədər dik olarsa, eyni balanssızlıq üçün titrəmələr bir o qədər çox olar.
Qrafik 1: Vibrasiya Amplitudu (µm) və Balanssız Kütlə (g) Arasındakı Əlaqə
Qrafik 1 xətti balanslaşdırıcı obyektin vibrasiya amplitudası (µm) ilə rotorun balanssız kütləsi (g) arasındakı əlaqəni təsvir edir. Mütənasiblik əmsalı 0,5 µm/q-dır. Sadəcə 300-ü 600-ə bölmək 0,5 µm/q əldə edir. 800 q (UM=800 g) balanssız kütlə üçün vibrasiya 800 g * 0,5 µm/q = 400 µm olacaq. Qeyd edək ki, bu sabit rotor sürətinə aiddir. Fərqli fırlanma sürətində əmsal fərqli olacaq.
Bu mütənasiblik əmsalı təsir əmsalı (həssaslıq əmsalı) adlanır və µm/g ölçüsünə malikdir və ya disbalansla bağlı hallarda µm/(g*mm), burada (g*mm) balanssızlığın vahididir. Təsir əmsalını (IC) bilməklə tərs məsələni həll etmək, yəni vibrasiya miqyasına əsaslanaraq balanssız kütləni (UM) təyin etmək də mümkündür. Bunu etmək üçün vibrasiya amplitüdünü IC-yə bölün.
Məsələn, ölçülmüş vibrasiya 300 µm və məlum əmsal IC=0,5 µm/g olarsa, 600 q (UM=600 g) əldə etmək üçün 300-ü 0,5-ə bölün.
Təsir əmsalı (IC): Xətti Obyektlərin Əsas Parametri
Xətti obyektin kritik xarakteristikası təsir əmsalıdır (IC). O, ədədi olaraq vibrasiyaya qarşı balanssızlıq qrafikində xəttin yamac bucağının tangensinə bərabərdir və xüsusi rotor sürətində xüsusi korreksiya müstəvisində kütlə vahidi (qram, g) əlavə edildikdə vibrasiya amplitüdünün (mikron, mkm) nə qədər dəyişdiyini göstərir. Başqa sözlə, IC obyektin balanssızlığa həssaslığının ölçüsüdür. Onun ölçü vahidi µm/g-dir və ya disbalans kütlə və radiusun məhsulu kimi ifadə edildikdə, µm/(g*mm).
IC mahiyyətcə xətti obyektin “pasport” xarakteristikasıdır və kütlə əlavə edildikdə və ya çıxarıldıqda onun davranışını proqnozlaşdırmağa imkan verir. IC bilmək həm birbaşa problemi həll etməyə imkan verir - müəyyən bir balanssızlıq üçün vibrasiya miqyasının müəyyən edilməsi - və tərs problem - ölçülmüş vibrasiyadan balanssızlığın miqyasının hesablanması.
Birbaşa problem:
• Vibrasiya Amplitüdü (µm) = IC (µm/g) * Balanssız Kütlə (g)
Tərs problem:
• Balanssız Kütlə (g) = Vibrasiya Amplitudu (µm) / IC (µm/q)
Xətti obyektlərdə vibrasiya fazası
Amplituda əlavə olaraq, vibrasiya da onun tarazlıq mövqeyindən maksimum sapma anında rotorun mövqeyini göstərən faza ilə xarakterizə olunur. Xətti obyekt üçün vibrasiya mərhələsi də proqnozlaşdırıla biləndir. İki bucağın cəmidir:
- Rotorun ümumi balanssız kütləsinin mövqeyini təyin edən bucaq. Bu bucaq əsas disbalansın cəmləşdiyi istiqaməti göstərir.
- Təsir əmsalının arqumenti. Bu, obyektin dinamik xüsusiyyətlərini xarakterizə edən və balanssız kütləvi quraşdırmanın böyüklüyündən və ya bucağından asılı olmayan sabit bir açıdır.
Beləliklə, IC arqumentini bilmək və vibrasiya mərhələsini ölçməklə, balanssız kütləvi quraşdırmanın bucağını müəyyən etmək mümkündür. Bu, optimal tarazlığa nail olmaq üçün təkcə düzəldici kütlənin ölçüsünü hesablamağa deyil, həm də onun rotorda dəqiq yerləşdirilməsinə imkan verir.
Xətti obyektlərin balanslaşdırılması
Qeyd etmək lazımdır ki, xətti obyekt üçün bu şəkildə təyin olunan təsir əmsalı (IC) sınaq kütləsinin quraşdırılmasının böyüklüyündən və ya bucağından, nə də ilkin vibrasiyadan asılı deyildir. Bu, xəttin əsas xüsusiyyətidir. Sınaq kütləsi parametrləri və ya ilkin vibrasiya dəyişdirildikdə IC dəyişməz qalsa, obyektin nəzərdən keçirilən balanssızlıq diapazonu daxilində xətti davrandığını əminliklə iddia etmək olar.
Xətti obyekti balanslaşdırmaq üçün addımlar
- İlkin vibrasiyanın ölçülməsi:
İlk addım vibrasiyanı ilkin vəziyyətdə ölçməkdir. Balanssızlıq istiqamətini göstərən amplituda və vibrasiya bucağı müəyyən edilir. - Sınaq kütləsinin quraşdırılması:
Rotorda bilinən çəki kütləsi quraşdırılmışdır. Bu, obyektin əlavə yüklərə necə reaksiya verdiyini anlamağa kömək edir və vibrasiya parametrlərini hesablamağa imkan verir. - Vibrasiyanın yenidən ölçülməsi:
Sınaq kütləsi quraşdırıldıqdan sonra yeni vibrasiya parametrləri ölçülür. Onları ilkin qiymətlərlə müqayisə edərək kütlənin sistemə necə təsir etdiyini müəyyən etmək olar. - Düzəliş kütləsinin hesablanması:
Ölçmə məlumatlarına əsasən, düzəldici çəkinin kütləsi və quraşdırma bucağı müəyyən edilir. Bu çəki balanssızlığı aradan qaldırmaq üçün rotorun üzərinə qoyulur. - Yekun Doğrulama:
Düzəliş çəkisi quraşdırıldıqdan sonra vibrasiya əhəmiyyətli dərəcədə azaldılmalıdır. Qalıq vibrasiya hələ də məqbul səviyyədən artıqdırsa, prosedur təkrarlana bilər.
Xətti obyektlər tarazlaşdırma üsullarını öyrənmək və praktiki olaraq tətbiq etmək üçün ideal modellər kimi xidmət edir. Onların xassələri mühəndislərə və diaqnostiklərə əsas bacarıqları inkişaf etdirməyə və rotor sistemləri ilə işləməyin əsas prinsiplərini başa düşməyə diqqət yetirməyə imkan verir. Onların real praktikada tətbiqi məhdud olsa da, xətti obyektlərin tədqiqi vibrasiya diaqnostikasının və balanslaşdırılmasının inkişafında mühüm addım olaraq qalır.
Bu obyektlər daha mürəkkəb sistemlərlə, o cümlədən qeyri-xətti obyektlərlə işləmək üçün sonradan uyğunlaşdırılan metod və vasitələrin işlənib hazırlanması üçün əsas təşkil edir. Nəhayət, xətti obyektlərin işini başa düşmək avadanlığın sabit və etibarlı işini təmin etməyə, vibrasiyaları minimuma endirməyə və xidmət müddətini uzatmağa kömək edir.
Qeyri-xətti obyektlər: Nəzəriyyə praktikadan ayrıldıqda
Qeyri-xətti obyekt nədir?
Qeyri-xətti obyekt, vibrasiya amplitüdünün balanssızlığın böyüklüyünə mütənasib olmadığı bir sistemdir. Vibrasiya və balanssızlıq kütləsi arasındakı əlaqənin düz xətt ilə təmsil olunduğu xətti obyektlərdən fərqli olaraq, qeyri-xətti sistemlərdə bu əlaqə mürəkkəb traektoriyaları izləyə bilər.
Real dünyada bütün obyektlər xətti hərəkət etmir. Qeyri-xətti obyektlər balanssızlıq və vibrasiya arasında birbaşa mütənasib olmayan əlaqə nümayiş etdirir. Bu o deməkdir ki, təsir əmsalı sabit deyil və bir neçə amildən asılı olaraq dəyişə bilər, məsələn:
- Balanssızlığın miqyası: Balanssızlığın artırılması rotor dayaqlarının sərtliyini dəyişə bilər, bu da vibrasiyada qeyri-xətti dəyişikliklərə səbəb olur.
- Fırlanma sürəti: Fərqli rezonans hadisələri müxtəlif fırlanma sürətlərində həyəcanlana bilər və bu da qeyri-xətti davranışla nəticələnə bilər.
- Boşluqların və boşluqların mövcudluğu: Rulmanlar və digər birləşmələrdə olan boşluqlar və boşluqlar müəyyən şərtlər altında vibrasiyada kəskin dəyişikliklərə səbəb ola bilər.
- Temperatur: Temperatur dəyişiklikləri materialın xüsusiyyətlərinə və nəticədə obyektin vibrasiya xüsusiyyətlərinə təsir göstərə bilər.
- Xarici yüklər: Rotora təsir edən xarici yüklər onun dinamik xüsusiyyətlərini dəyişdirə və qeyri-xətti davranışa səbəb ola bilər.
Qeyri-xətti obyektlər niyə çətinləşir?
Qeyri-xəttilik balanslaşdırma prosesinə çoxlu dəyişənlər təqdim edir. Qeyri-xətti obyektlərlə uğurlu iş daha çox ölçmə və daha mürəkkəb təhlil tələb edir. Məsələn, xətti obyektlərə tətbiq olunan standart üsullar qeyri-xətti sistemlər üçün həmişə dəqiq nəticələr vermir. Bu, prosesin fizikasını daha dərindən başa düşməyi və xüsusi diaqnostika üsullarından istifadə etməyi tələb edir.
Qeyri-xəttiliyin əlamətləri
Qeyri-xətti obyekti aşağıdakı əlamətlərlə müəyyən etmək olar:
- Qeyri-mütənasib vibrasiya dəyişiklikləri: Disbalans artdıqca, vibrasiya xətti obyekt üçün gözləniləndən daha sürətli və ya yavaş inkişaf edə bilər.
- Vibrasiyada faza dəyişikliyi: Vibrasiya fazası balanssızlıq və ya fırlanma sürətindəki dəyişikliklərlə gözlənilmədən dəyişə bilər.
- Harmoniklərin və subharmoniklərin mövcudluğu: Vibrasiya spektri qeyri-xətti effektləri göstərən daha yüksək harmoniklər (fırlanma tezliyinin çoxluğu) və subharmonikləri (fırlanma tezliyinin fraksiyaları) nümayiş etdirə bilər.
- Histerezis: Vibrasiya amplitudu təkcə balanssızlığın cari dəyərindən deyil, həm də onun tarixindən asılı ola bilər. Məsələn, balanssızlıq artdıqda və sonra yenidən ilkin dəyərinə endikdə, vibrasiya amplitudası ilkin səviyyəsinə qayıtmaya bilər.
Qeyri-xəttilik balanslaşdırma prosesinə çoxlu dəyişənlər təqdim edir. Uğurlu əməliyyat üçün daha çox ölçmə və kompleks analiz tələb olunur. Məsələn, xətti obyektlərə tətbiq edilən standart üsullar qeyri-xətti sistemlər üçün həmişə dəqiq nəticələr vermir. Bu, proses fizikasının daha dərindən dərk edilməsini və xüsusi diaqnostika üsullarının istifadəsini tələb edir.
Qeyri-xəttiliyin qrafik təsviri
Vibrasiyaya qarşı balanssızlıq qrafikində düz xəttdən kənarlaşmalarda qeyri-xəttilik aydın görünür. Qrafikdə əyilmələr, əyrilik, histerezis döngələri və balanssızlıq və vibrasiya arasında mürəkkəb əlaqəni göstərən digər xüsusiyyətlər ola bilər.
Qrafik 2. Qeyri-xətti obyekt
50 q; 40μm (sarı),
100 q; 54,7μm (mavi).
Bu obyekt iki seqment, iki düz xətt nümayiş etdirir. 50 qramdan az balanssızlıqlar üçün qrafik qramla balanssızlıq və mikronlarda vibrasiya amplitudası arasında mütənasibliyi saxlayaraq xətti obyektin xüsusiyyətlərini əks etdirir. 50 qramdan çox balanssızlıqlar üçün vibrasiya amplitüdünün artımı yavaşlayır.
Qeyri-xətti obyektlərin nümunələri
Balanslaşdırma kontekstində qeyri-xətti obyektlərin nümunələrinə aşağıdakılar daxildir:
- Çatlar olan rotorlar: Rotordakı çatlar sərtlikdə qeyri-xətti dəyişikliklərə və nəticədə vibrasiya və balanssızlıq arasında qeyri-xətti əlaqəyə səbəb ola bilər.
- Yastıq boşluqları olan rotorlar: Rulmanlardakı boşluqlar müəyyən şərtlər altında vibrasiyada kəskin dəyişikliklərə səbəb ola bilər.
- Qeyri-xətti elastik elementləri olan rotorlar: Bəzi elastik elementlər, məsələn, rezin amortizatorlar, rotorun dinamikasına təsir edən qeyri-xətti xüsusiyyətlər nümayiş etdirə bilər.
Qeyri-xəttiliyin növləri
1. Soft-Stiff Qeyri-xəttilik
Belə sistemlərdə iki seqment müşahidə olunur: yumşaq və sərt. Yumşaq seqmentdə davranış xəttiliyə bənzəyir, burada vibrasiya amplitudası balanssızlıq kütləsinə mütənasib olaraq artır. Bununla belə, müəyyən bir hədddən (breakpoint) sonra sistem amplituda artımının yavaşladığı sərt rejimə keçir.
2. Elastik Qeyri-xəttilik
Sistem daxilində dayaqların və ya kontaktların sərtliyindəki dəyişikliklər vibrasiya-balanssızlıq əlaqəsini mürəkkəbləşdirir. Məsələn, xüsusi yük hədlərini keçərkən vibrasiya birdən arta və ya azala bilər.
3. Sürtünmə nəticəsində yaranan qeyri-xəttilik
Əhəmiyyətli sürtünmə olan sistemlərdə (məsələn, podşipniklərdə) vibrasiya amplitudası gözlənilməz ola bilər. Sürtünmə bir sürət diapazonunda vibrasiyanı azalda və digərində gücləndirə bilər.
Qeyri-xətti obyektlərin balanslaşdırılması: Qeyri-ənənəvi həllər ilə mürəkkəb tapşırıq
Qeyri-xətti obyektlərin balanslaşdırılması xüsusi metodlar və yanaşmalar tələb edən çətin bir işdir. Xətti obyektlər üçün hazırlanmış standart sınaq kütlə metodu səhv nəticələr verə bilər və ya tamamilə tətbiq oluna bilməz.
Qeyri-xətti obyektlər üçün balanslaşdırma üsulları
- Addım-addım balanslaşdırma:
Bu üsul hər mərhələdə düzəldici çəkilər quraşdıraraq balanssızlığın tədricən azaldılmasını nəzərdə tutur. Hər mərhələdən sonra vibrasiya ölçmələri aparılır və obyektin cari vəziyyətinə əsasən yeni düzəldici çəki müəyyən edilir. Bu yanaşma balanslaşdırma prosesi zamanı təsir əmsalındakı dəyişiklikləri nəzərə alır. - Çox sürətlə balanslaşdırma:
Bu üsul müxtəlif fırlanma sürətlərində rezonans hadisələrinin təsirlərini həll edir. Balanslaşdırma rezonansa yaxın bir neçə sürətlə həyata keçirilir və bu, bütün iş sürəti diapazonunda daha vahid vibrasiya azaldılmasına imkan verir. - Riyazi modellərdən istifadə:
Mürəkkəb qeyri-xətti obyektlər üçün, qeyri-xətti təsirlərin uçotu zamanı rotor dinamikasını təsvir edən riyazi modellərdən istifadə edilə bilər. Bu modellər müxtəlif şərtlər altında obyekt davranışını proqnozlaşdırmağa və optimal balanslaşdırma parametrlərini təyin etməyə kömək edir.
Qeyri-xətti obyektlərin tarazlaşdırılmasında mütəxəssisin təcrübəsi və intuisiyası mühüm rol oynayır. Təcrübəli balanslaşdırıcı qeyri-xəttilik əlamətlərini tanıya, uyğun metodu seçə və onu xüsusi vəziyyətə uyğunlaşdıra bilər. Vibrasiya spektrlərinin təhlili, obyektin iş parametrləri dəyişdikcə vibrasiya dəyişikliklərinin müşahidə edilməsi və rotorun dizayn xüsusiyyətlərini nəzərə almaq düzgün qərarların qəbul edilməsinə və istənilən nəticələrin əldə edilməsinə kömək edir.
Xətti obyektlər üçün nəzərdə tutulmuş alətdən istifadə edərək qeyri-xətti obyektləri necə balanslaşdırmaq olar
Bu yaxşı sualdır. Bu cür obyektləri balanslaşdırmaq üçün mənim şəxsi üsulum mexanizmin təmiri ilə başlayır: rulmanların dəyişdirilməsi, çatların qaynaqlanması, boltların bərkidilməsi, lövbərlərin və ya vibrasiya izolyatorlarının yoxlanılması və rotorun stasionar struktur elementlərinə sürtülmədiyini yoxlamaq.
Sonra rezonans tezliklərini müəyyənləşdirirəm, çünki rezonansa yaxın sürətlə rotoru tarazlaşdırmaq mümkün deyil. Bunun üçün mən rezonansın təyini üçün təsir metodundan və ya rotorun aşağı enmə qrafikindən istifadə edirəm.
Sonra, sensorun mexanizmdəki mövqeyini müəyyənləşdirirəm: şaquli, üfüqi və ya bucaq altında.
Sınaq sınaqlarından sonra cihaz düzəldici yüklərin açısını və çəkisini göstərir. Mən düzəldici yük çəkisini yarıya endirirəm, lakin rotorun yerləşdirilməsi üçün cihazın təklif etdiyi bucaqlardan istifadə edirəm. Əgər düzəlişdən sonra qalıq vibrasiya hələ də məqbul səviyyəni keçərsə, mən başqa bir rotorun işini yerinə yetirirəm. Təbii ki, bu daha çox vaxt tələb edir, lakin nəticələr bəzən ruhlandırıcı olur.
Fırlanan avadanlığın tarazlaşdırılması sənəti və elmi
Fırlanan avadanlıqların balanslaşdırılması elm və sənət elementlərini birləşdirən mürəkkəb bir prosesdir. Xətti obyektlər üçün balanslaşdırma nisbətən sadə hesablamaları və standart üsulları əhatə edir. Bununla belə, qeyri-xətti obyektlərlə işləmək rotor dinamikasını dərindən başa düşməyi, vibrasiya siqnallarını təhlil etmək bacarığını və ən effektiv balanslaşdırma strategiyalarını seçmək bacarığını tələb edir.
Təcrübə, intuisiya və davamlı bacarıq təkmilləşməsi balanslaşdırıcını öz sənətinin əsl ustasına çevirən şeydir. Axı, balanslaşdırmanın keyfiyyəti yalnız avadanlığın səmərəliliyini və etibarlılığını müəyyən etmir, həm də insanların təhlükəsizliyini təmin edir.
AZ 
EN 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
RU 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UK 
VI
0 Şərhlər