Разбиране на метода на четирите хода при балансиране на ротора
Определение: Какво представлява методът с четири бягания?
Сайтът метод с четири ръна е систематична процедура за балансиране в две равнини който използва четири отделни измервателни цикъла, за да установи пълен набор от коефициенти на влияние и за двамата корекционни равнини. Методът включва измерване на началното състояние на ротора, след което всяка корекционна равнина се тества независимо с... пробно тегло, последвано от едновременно тестване на двете равнини с пробни тежести.
Този всеобхватен подход осигурява пълна характеристика на динамичния отговор на системата ротор-лагер, позволявайки точно изчисляване на корекционни тежести които минимизират вибрация и на двете лагерни позиции едновременно.
Процедурата с четири ръна
Методът се състои от точно четири последователни тестови изпълнения, всяко от които служи за специфична цел:
Пуск 1: Първоначален (базов) пуск
Машината работи с балансираната си скорост в завареното ѝ състояние. Измервания на вибрациите (и двете амплитуда и фаза) се записват и на двете места на лагера (Лагер 1 и Лагер 2). Това установява базовата вибрационна сигнатура, причинена от оригинала дисбаланс.
- Запис: Вибрация на лагер 1 = A₁, ∠θ₁
- Запис: Вибрация на лагер 2 = A₂, ∠θ₂
Пробно изпитание 2: Пробно тегло в равнина 1
Машината се спира и известна пробна тежест (T₁) се прикрепя в определена ъглова позиция в корекционна равнина 1. Машината се рестартира и вибрациите се измерват отново и в двата лагера. Промяната във вибрациите показва как тежестта в равнина 1 влияе и на двете места на измерване.
- Пробна тежест T₁, добавена към равнина 1 под ъгъл α₁
- Запис: Нова вибрация на лагер 1 и лагер 2
- Изчислете: Влияние на T₁ върху лагер 1 (първичен ефект)
- Изчислете: Влияние на T₁ върху лагер 2 (ефект на кръстосано свързване)
Пробно изпитание 3: Пробно тегло в равнина 2
Пробната тежест T₁ се премахва и на определена позиция в Корекционна равнина 2 се прикрепя различна пробна тежест (T₂). Извършва се друго измерване. Това показва как тежестта в равнина 2 влияе върху двата лагера.
- Пробна тежест T₁, свалена от равнина 1
- Пробна тежест T₂, добавена към равнина 2 под ъгъл α₂
- Запис: Нова вибрация на лагер 1 и лагер 2
- Изчислете: Влияние на T₂ върху лагер 1 (ефект на кръстосано свързване)
- Изчислете: Влияние на T₂ върху лагер 2 (първичен ефект)
Изпълнение 4: Пробни тежести в двете равнини
И двете пробни тежести се инсталират едновременно (T₁ в равнина 1 и T₂ в равнина 2) и се извършва четвърто измерване. Това предоставя допълнителни данни, които помагат за проверка на линейността на системата и могат да подобрят точността на изчисленията, особено когато ефектите на кръстосано свързване са значителни.
- И T1, и T2 са инсталирани едновременно
- Запис: Комбинирана вибрационна реакция и на двата лагера
- Проверка: Векторната сума на отделните ефекти съответства на комбинираното измерване (валидира линейността)
Математически фонд
Методът с четири етапа установява четири коефициента на влияние, които образуват матрица 2×2, описваща цялостното поведение на системата:
Матрицата на коефициентите на влияние
- α₁₁: Влияние на единична тежест в равнина 1 върху вибрациите на лагер 1 (директен ефект)
- α₁₂: Влияние на единична тежест в равнина 2 върху вибрациите на лагер 1 (кръстосано свързване)
- α₂₁: Влияние на единична тежест в равнина 1 върху вибрациите на лагер 2 (кръстосано свързване)
- α₂₂: Влияние на единична тежест в равнина 2 върху вибрациите на лагер 2 (директен ефект)
Решаване на задачи за корекционни тегла
След като са известни и четирите коефициента, софтуерът за балансиране решава система от две едновременни векторни уравнения, за да изчисли корекционните тегла (W₁ за равнина 1, W₂ за равнина 2), които ще минимизират вибрациите и в двата лагера:
- α₁₁ · W₁ + α₁₂ · W₂ = -V₁ (за да се премахнат вибрациите на лагер 1)
- α₂₁ · W₁ + α₂₂ · W₂ = -V₂ (за да се премахнат вибрациите на лагер 2)
Където V₁ и V₂ са началните вектори на вибрациите при двата лагера. Решението използва векторна математика и матрична инверсия.
Предимства на метода с четири ръна
Методът с четири стъпки предлага няколко важни предимства:
1. Пълна характеристика на системата
Чрез тестване на всяка равнина поотделно, а след това и на двете заедно, методът напълно характеризира както преките ефекти, така и ефектите на кръстосано свързване. Това е критично, когато равнините са близо една до друга или когато коравината на лагерите варира значително.
2. Вградена проверка
Изпълнение 4 осигурява проверка на линейността на системата. Ако комбинираният ефект на двете пробни тежести не съвпада с векторната сума на техните индивидуални ефекти, това показва нелинейно поведение (хлабина, луфт на лагерите, проблеми с фундамента), което трябва да се коригира, преди да се продължи.
3. Подобрена точност
Когато ефектите от кръстосаното свързване са значителни (едната равнина силно влияе върху другия лагер), методът с четири прохода предоставя по-точни резултати от по-простите методи с три прохода.
4. Излишни данни
Наличието на четири измервания за четири неизвестни осигурява известна излишък, позволявайки на софтуера да открива и потенциално да компенсира грешки в измерването.
5. Увереност в резултатите
Систематичният подход и вградената проверка дават на техника увереност, че изчислените корекции ще бъдат ефективни.
Кога да използвате метода с четири бягания
Методът с четири стъпки е особено подходящ в следните ситуации:
- Значително кръстосано свързване: Когато корекционните равнини са разположени наблизо или когато системата ротор-лагер има асиметрична твърдост, едната равнина влияе значително и на двата лагера.
- Изисквания за висока точност: Когато е стегнато балансиращи допуски трябва да бъдат изпълнени.
- Неизвестни системни характеристики: Когато балансирате машина за първи път и поведението на системата не е добре разбрано.
- Критично оборудване: Висококачествени машини, при които допълнителното време за четвърти цикъл е оправдано от повишена увереност в резултата.
- Установяване на постоянна калибрация: При създаването постоянно калибриране данни за бъдеща употреба, щателността на четирикратния метод осигурява точни съхранени коефициенти.
Сравнение с метода на трите ръна
Методът с четири преминавания може да се сравни с по-простия метод с три преминавания:
Метод с три бягания
- Изпълнение 1: Начално условие
- Пробно претегляне в равнина 1
- Пробно изпитание 3: Пробно тегло в равнина 2
- Изчислете корекциите директно от три цикъла
Предимства на метода с четири ръна
- Проверка на линейността: Изпълнение 4 потвърждава, че системата се държи линейно
- По-добра характеристика на кръстосаното свързване: По-пълни данни, когато кръстосаното свързване е силно
- Откриване на грешки: Аномалиите се разпознават по-лесно
Предимства на триетапния метод
- Спестяване на време: Един по-малко цикъл намалява времето за балансиране с ~20%
- Достатъчна точност: За много приложения, три цикъла осигуряват адекватни резултати
- Простота: По-малко данни за управление и обработка
На практика, триходовият метод се използва по-често за рутинна работа по балансиране, докато четириходовият метод е запазен за приложения с висока прецизност или проблемни ситуации.
Практически съвети за изпълнение
За успешно изпълнение на метода с четири цикъла:
Избор на пробен товар
- Изберете пробни тежести, които произвеждат промяна във вибрациите от 25-50% спрямо базовата линия.
- Използвайте сходни тегла по величина за двете равнини за постигане на еднакво качество на измерване.
- Уверете се, че тежестите са здраво закрепени за всички бягания
Последователност на измерванията
- Поддържайте идентични работни условия (скорост, температура, натоварване) и за четирите цикъла на работа
- Осигурете термична стабилизация между циклите, ако е необходимо
- Използвайте едни и същи места за поставяне и монтаж на сензорите за всички измервания
- Вземете няколко измервания на цикъл и ги осреднете, за да намалите шума
Проверки на качеството на данните
- Проверете дали пробните тежести предизвикват ясно измерими промени във вибрациите (поне 10-15% от началното ниво)
- Проверете дали резултатите от изпълнение 4 приблизително съвпадат с векторната сума на ефектите от изпълнение 2 и 3 (в рамките на 10-20%)
- Ако проверката за линейност е неуспешна, проверете механичните проблеми, преди да продължите
Отстраняване на неизправности
Често срещани проблеми с метода с четири прохода и техните решения:
Изпълнение 4 не съответства на очаквания отговор
Възможни причини:
- Нелинейно поведение на системата (хлабина, мека основа, хлабина на лагера)
- Теглото на пробите е твърде голямо, което води системата до нелинеен режим.
- Грешки в измерванията или непоследователни работни условия
Решения:
- Проверете и отстранете механични проблеми
- Използвайте по-малки пробни тежести
- Проверете калибрирането на измервателната система
- Осигурете постоянни условия на работа по време на всички цикли
Слаби резултати от крайния баланс
Възможни причини:
- Изчислени корекции, инсталирани под грешни ъгли
- Грешки в величината на теглото
- Характеристиките на системата са се променили между пробните пускания и корекционната инсталация.
Решения:
- Внимателно проверете инсталирането на корекционната тежест
- Осигурете механична стабилност по време на цялата процедура
- Помислете за повторение с нови данни от пробното изпълнение
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 