Pochopení kvazistatické nevyváženosti

1. Definice: Co je to kvazistatická nevyváženost?

Kvazistatická nevyváženost je specifický a méně častý typ dynamická nevyváženostDochází k němu, když hlavní osa setrvačnosti rotoru protíná osu otáčení hřídele, ale ne v těžišti rotoru.

Jednoduše řečeno, je to stav, který má obojí statická nevyváženost a párová nerovnováha, ale úhlová poloha statické nevyváženosti je přesně 90 stupňů od roviny obsahující dvojici nevyváženosti. Toto specifické uspořádání jí dává jedinečné vlastnosti.

Stejně jako všechny formy dynamické nevyváženosti ji lze plně změřit a korigovat pouze tehdy, když se rotor otáčí, a vyžaduje korekci alespoň ve dvou rovinách.

2. Vztah k jiným typům nevyváženosti

Pro pochopení kvazistatické nevyváženosti je vhodné zasadit ji do kontextu:

• Statická nevyváženost: Čistě posunutí těžiště. Generuje síly, které jsou v ložiskách synchronní.
• Nerovnováha v páru: Čistě „vibrační“ efekt. Generuje síly, které jsou v ložiskách fázově posunuté o 180 stupňů.
• Dynamická nevyváženost: Obecný případ, který je kombinací statické a vazební nevyváženosti v libovolném vzájemném fázovém úhlu.
• Kvazistatická nevyváženost: Speciální případ dynamické nevyváženosti, kdy jsou statické a vazebné složky fyzicky blokovány s fázovým oddělením 90 stupňů.

3. Praktický příklad: Letmý rotor

Klasickým učebnicovým příkladem stroje, který vykazuje kvazistatickou nevyváženost, je volně ložený rotor, kde je nevyváženost v jedné rovině, která je daleko od těžiště stroje. Uvažujme velký průmyslový ventilátor s těžkou sadou lopatek namontovaných na konci dlouhé hřídele.

Pokud se na ventilátoru nachází jediné těžké místo (čistě statická nevyváženost na samotném disku ventilátoru), způsob přenosu této síly na obě ložiska je odlišný:

• Ložisko blíže k ventilátoru bude vystaveno velké vibrační síle.
• Ložisko dále od ventilátoru bude také vystaveno působení síly, ale protože nevyváženost je „převislá“, tato síla vytváří otočné působení nad blízkým ložiskem.

Výsledkem je komplexní pohyb v ložiskách, který kombinuje jak chvějící se (statickou), tak kývavou (párovou) složku. Protože tyto složky pocházejí z jednoho zdroje, mají pevný vztah, což vytváří kvazistatický stav.

4. Korekce

I když má specifickou definici, korekce pro kvazistatickou nevyváženost je stejná jako pro jakoukoli obecnou dynamickou nevyváženost. Postup vyvažování bude zahrnovat:

1. Měření vibrací amplituda a fáze při 1x rychlost běhu na dvou ložiskových místech.
2. Výpočet požadovaných korekčních závaží a jejich úhlového umístění pro dvě vybrané korekční roviny.
3. Umístění závaží tak, aby se vyrovnala jak statická, tak i vazebná složka nevyváženosti.

I když analytik může na základě fázových hodnot identifikovat stav jako kvazistatický, praktický proces vyvažování zůstává stejný jako u jakékoli úlohy vyvažování ve dvou rovinách.

← Zpět na hlavní index