Μη γραμμικά αντικείμενα στην εξισορρόπηση ρότορα
Γιατί η εξισορρόπηση “δεν λειτουργεί”, γιατί αλλάζουν οι συντελεστές επιρροής και πώς να προχωρήσουμε σε πραγματικές συνθήκες πεδίου
Επισκόπηση
Στην πράξη, η εξισορρόπηση του ρότορα σχεδόν ποτέ δεν περιορίζεται στον απλό υπολογισμό και την εγκατάσταση ενός διορθωτικού βάρους. Τυπικά, ο αλγόριθμος είναι γνωστός και το όργανο εκτελεί όλους τους υπολογισμούς αυτόματα, αλλά το τελικό αποτέλεσμα εξαρτάται πολύ περισσότερο από τη συμπεριφορά του ίδιου του αντικειμένου παρά από τη συσκευή εξισορρόπησης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, στην πραγματική εργασία, προκύπτουν συνεχώς καταστάσεις όπου η εξισορρόπηση “δεν λειτουργεί”, οι συντελεστές επιρροής αλλάζουν, η δόνηση γίνεται ασταθής και το αποτέλεσμα δεν είναι επαναλήψιμο από τη μία εκτέλεση στην άλλη.
Linear and nonlinear vibrations, their features, and balancing methods
Η επιτυχής εξισορρόπηση απαιτεί την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ένα αντικείμενο αντιδρά στην προσθήκη ή αφαίρεση μάζας. Σε αυτό το πλαίσιο, οι έννοιες των γραμμικών και μη γραμμικών αντικειμένων παίζουν βασικό ρόλο. Η κατανόηση του εάν ένα αντικείμενο είναι γραμμικό ή μη γραμμικό επιτρέπει την επιλογή της σωστής στρατηγικής εξισορρόπησης και βοηθά στην επίτευξη του επιθυμητού αποτελέσματος.
Τα γραμμικά αντικείμενα κατέχουν ιδιαίτερη θέση σε αυτό το πεδίο λόγω της προβλεψιμότητας και της σταθερότητάς τους. Επιτρέπουν τη χρήση απλών και αξιόπιστων μεθόδων διάγνωσης και εξισορρόπησης, καθιστώντας τη μελέτη τους ένα σημαντικό βήμα στη διάγνωση κραδασμών.
Γραμμικά έναντι μη γραμμικών αντικειμένων
Most of these problems are rooted in a fundamental but often underestimated distinction between linear and nonlinear objects. A linear object, from the balancing point of view, is a system in which, at a constant rotational speed, the vibration amplitude is proportional to the amount of ανισορροπία, and the vibration phase follows the angular position of the unbalanced mass in a strictly predictable way. Under these conditions, the influence coefficient is a constant value. All standard dynamic balancing algorithms, including those implemented in the Balanset-1A, are designed precisely for such objects.
For a linear object, the balancing process is predictable and stable. Installing a δοκιμαστικό βάρος produces a proportional change in vibration amplitude and phase. Repeated starts give the same vibration vector, and the calculated correction weight remains valid. Such objects are well suited both for one-time balancing and for serial balancing using stored influence coefficients.
Ένα μη γραμμικό αντικείμενο συμπεριφέρεται με έναν θεμελιωδώς διαφορετικό τρόπο. Η ίδια η βάση του υπολογισμού της εξισορρόπησης παραβιάζεται. Το πλάτος της δόνησης δεν είναι πλέον ανάλογο με την ανισορροπία, η φάση γίνεται ασταθής και ο συντελεστής επιρροής αλλάζει ανάλογα με τη μάζα του δοκιμαστικού βάρους, τον τρόπο λειτουργίας ή ακόμα και τον χρόνο. Στην πράξη, αυτό εμφανίζεται ως χαοτική συμπεριφορά του διανύσματος δόνησης: μετά την εγκατάσταση ενός δοκιμαστικού βάρους, η αλλαγή της δόνησης μπορεί να είναι πολύ μικρή, υπερβολική ή απλώς μη επαναλήψιμη.
Τι είναι τα γραμμικά αντικείμενα;
Ένα γραμμικό αντικείμενο είναι ένα σύστημα όπου η δόνηση είναι ευθέως ανάλογη με το μέγεθος της ανισορροπίας.
Ένα γραμμικό αντικείμενο, στο πλαίσιο της εξισορρόπησης, είναι ένα ιδεαλισμένο μοντέλο που χαρακτηρίζεται από μια άμεσα αναλογική σχέση μεταξύ του μεγέθους της ανισορροπίας (μη ισορροπημένη μάζα) και του πλάτους της δόνησης. Αυτό σημαίνει ότι εάν η ανισορροπία διπλασιαστεί, το πλάτος της δόνησης θα διπλασιαστεί επίσης, υπό την προϋπόθεση ότι η ταχύτητα περιστροφής του ρότορα παραμένει σταθερή. Αντίθετα, η μείωση της ανισορροπίας θα μειώσει αναλογικά τις δονήσεις.
Σε αντίθεση με τα μη γραμμικά συστήματα, όπου η συμπεριφορά ενός αντικειμένου μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με πολλούς παράγοντες, τα γραμμικά αντικείμενα επιτρέπουν υψηλό επίπεδο ακρίβειας με ελάχιστη προσπάθεια.
Επιπλέον, χρησιμεύουν ως βάση για την εκπαίδευση και την πρακτική για τους ισορροπιστές. Η κατανόηση των αρχών των γραμμικών αντικειμένων βοηθά στην ανάπτυξη δεξιοτήτων που μπορούν αργότερα να εφαρμοστούν σε πιο σύνθετα συστήματα.
Graphical representation of linearity
Φανταστείτε ένα γράφημα όπου ο οριζόντιος άξονας αντιπροσωπεύει το μέγεθος της μη ισορροπημένης μάζας (ανισορροπία) και ο κατακόρυφος άξονας αντιπροσωπεύει το πλάτος της δόνησης. Για ένα γραμμικό αντικείμενο, αυτό το γράφημα θα είναι μια ευθεία γραμμή που διέρχεται από την αρχή των αξόνων (το σημείο όπου τόσο το μέγεθος της ανισορροπίας όσο και το πλάτος της δόνησης είναι μηδέν). Η κλίση αυτής της γραμμής χαρακτηρίζει την ευαισθησία του αντικειμένου στην ανισορροπία: όσο πιο απότομη είναι η κλίση, τόσο μεγαλύτερες είναι οι δονήσεις για την ίδια ανισορροπία.
Graph 1: The Relationship Between Vibration Amplitude (µm) and Unbalanced Mass (g) at a constant correction radius and constant rotational speed
Το γράφημα 1 απεικονίζει τη σχέση μεταξύ του πλάτους δόνησης (μm) ενός γραμμικού συστήματος ζυγοστάθμισης και της ανισόρροπης μάζας (g) του ρότορα. Ο συντελεστής αναλογικότητας είναι 0,5 μm/g. Απλώς διαιρώντας το 300 με το 600 προκύπτει 0,5 μm/g. Για ανισόρροπη μάζα 800 g (UM=800 g), η δόνηση θα είναι 800 g * 0,5 µm/g = 400 µm. Σημειώστε ότι αυτό ισχύει σε σταθερή ταχύτητα περιστροφής του ρότορα. Σε διαφορετική ταχύτητα περιστροφής, ο συντελεστής θα είναι διαφορετικός.
Αυτός ο συντελεστής αναλογικότητας ονομάζεται συντελεστής επιρροής (συντελεστής ευαισθησίας) και έχει διάσταση μm/g ή, σε περιπτώσεις που αφορούν ανισορροπία, μm/(g*mm), όπου (g*mm) είναι η μονάδα ανισορροπίας. Γνωρίζοντας τον συντελεστή επιρροής (IC), είναι επίσης δυνατό να λυθεί το αντίστροφο πρόβλημα, δηλαδή ο προσδιορισμός της μη ισορροπημένης μάζας (UM) με βάση το μέγεθος της δόνησης. Για να το κάνετε αυτό, διαιρέστε το πλάτος δόνησης με το IC.
Για παράδειγμα, εάν η μετρούμενη δόνηση είναι 300 μm και ο γνωστός συντελεστής είναι IC=0,5 μm/g, διαιρέστε το 300 με το 0,5 για να πάρετε 600 g (UM=600 g).
A note on units: the displacement values in µm used in these examples are illustrative and chosen for simple arithmetic. The Balanset-1A measures and displays vibration velocity, mm/s RMS; the linearity principle and the influence-coefficient method work identically in either unit.
Influence coefficient (IC): key parameter of linear objects
A critical characteristic of a linear object is the συντελεστής επιρροής (IC). It is numerically equal to the tangent of the slope angle of the line on the graph of vibration versus imbalance and indicates how much the vibration amplitude (in microns, µm) changes when a unit of mass (in grams, g) is added in a specific correction plane at a specific rotor speed. In other words, IC is a measure of the object's sensitivity to imbalance. Its unit of measurement is µm/g, or, when imbalance is expressed as the product of mass and radius, µm/(g*mm).
Το IC είναι ουσιαστικά το χαρακτηριστικό "διαβατηρίου" ενός γραμμικού αντικειμένου, που επιτρέπει προβλέψεις της συμπεριφοράς του όταν προστίθεται ή αφαιρείται μάζα. Η γνώση του IC επιτρέπει την επίλυση τόσο του άμεσου προβλήματος – προσδιορισμού του μεγέθους της δόνησης για μια δεδομένη ανισορροπία – όσο και του αντίστροφου προβλήματος – υπολογισμού του μεγέθους της ανισορροπίας από τη μετρούμενη δόνηση.
Direct problem:
Inverse problem:
How the IC is obtained in practice:
Here V0 is the vibration vector measured in the initial run (Run 0), V1 is the vector measured after a trial mass mδοκιμή is installed (Run 1), K is the influence coefficient, and mδιόρθωση is the correction mass. All of these are complex (vector) quantities combining amplitude and phase — which is exactly why the article speaks below about the argument of the influence coefficient.
Throughout this article, the mass in grams is used as a proxy for unbalance: it is equivalent to unbalance in g·mm only as long as the correction radius stays the same. When the radius changes, use g·mm and an IC in µm/(g·mm).
Φάση δόνησης σε γραμμικά αντικείμενα
Εκτός από το πλάτος, η δόνηση χαρακτηρίζεται επίσης από τη φάση της, η οποία υποδεικνύει τη θέση του ρότορα τη στιγμή της μέγιστης απόκλισης από τη θέση ισορροπίας του. Για ένα γραμμικό αντικείμενο, η φάση της δόνησης είναι επίσης προβλέψιμη. Είναι το άθροισμα δύο γωνιών:
- Η γωνία που καθορίζει τη θέση της συνολικής μη ισορροπημένης μάζας του ρότορα. Αυτή η γωνία υποδεικνύει την κατεύθυνση στην οποία συγκεντρώνεται η πρωτεύουσα ανισορροπία.
- Το όρισμα του συντελεστή επιρροής. Αυτή είναι μια σταθερή γωνία που χαρακτηρίζει τις δυναμικές ιδιότητες του αντικειμένου και δεν εξαρτάται από το μέγεθος ή τη γωνία της εγκατάστασης μη ισορροπημένης μάζας.
Έτσι, γνωρίζοντας το όρισμα του IC και μετρώντας τη φάση της δόνησης, είναι δυνατό να προσδιοριστεί η γωνία τοποθέτησης της ανισόρροπης μάζας. Αυτό επιτρέπει όχι μόνο τον υπολογισμό του μεγέθους της διορθωτικής μάζας αλλά και την ακριβή τοποθέτησή της στον ρότορα, ώστε να επιτευχθεί η βέλτιστη ζυγοστάθμιση.
Balancing linear objects
It is important to note that for a linear object, the influence coefficient obtained from the trial run as K = (V1 − V0) / mδοκιμή does not depend on the magnitude or angle of the trial mass installation, nor on the initial vibration. This is a key characteristic of linearity. If the IC remains unchanged when the trial mass parameters or initial vibration are altered, it can be confidently asserted that the object behaves linearly within the considered range of imbalances.
Βήματα για την εξισορρόπηση ενός γραμμικού αντικειμένου
- Μέτρηση αρχικής δόνησης: Το πρώτο βήμα είναι η μέτρηση της δόνησης στην αρχική της κατάσταση. Προσδιορίζονται το πλάτος και η γωνία δόνησης, που υποδεικνύουν την κατεύθυνση της ανισορροπίας.
- Εγκατάσταση δοκιμαστικής μάζας: Μια μάζα γνωστού βάρους είναι εγκατεστημένη στον ρότορα. Αυτό βοηθά στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το αντικείμενο αντιδρά σε πρόσθετα φορτία και επιτρέπει τον υπολογισμό των παραμέτρων δόνησης.
- Επαναμέτρηση κραδασμών: Μετά την εγκατάσταση της δοκιμαστικής μάζας, μετρώνται οι νέες παράμετροι δόνησης. Συγκρίνοντάς τα με τις αρχικές τιμές, είναι δυνατό να προσδιοριστεί πώς η μάζα επηρεάζει το σύστημα.
- Υπολογισμός της Διορθωτικής Μάζας: Με βάση τα δεδομένα μέτρησης, προσδιορίζεται η μάζα και η γωνία εγκατάστασης του διορθωτικού βάρους. Αυτό το βάρος τοποθετείται στον ρότορα για την εξάλειψη της ανισορροπίας.
- Τελική επαλήθευση: Μετά την εγκατάσταση του διορθωτικού βάρους, η δόνηση πρέπει να μειωθεί σημαντικά. Εάν η υπολειπόμενη δόνηση εξακολουθεί να υπερβαίνει το αποδεκτό επίπεδο, η διαδικασία μπορεί να επαναληφθεί.
Σημείωση: Linear objects serve as ideal models for studying and practically applying balancing methods. Their properties allow engineers and diagnosticians to focus on developing basic skills and understanding the fundamental principles of working with rotor systems. Although the perfectly linear object is an idealization, most machines in good mechanical condition behave linearly enough within the range of unbalance encountered in field balancing — which is exactly why the influence-coefficient method works at all. The linear model is therefore not an academic exercise but the normal working assumption; nonlinearity is the exception that has to be recognized.
Σειριακή εξισορρόπηση και αποθηκευμένοι συντελεστές
Serial balancing deserves special attention. It can significantly increase productivity, but only when applied to linear, vibration-stable objects. In such cases, influence coefficients obtained on the first rotor can be reused for subsequent identical rotors. The Balanset-1A software supports this directly: coefficients from a previous balancing session are stored in the archive and can be re-applied to an identical rotor with the Apply coefficients function (F6 Reports, balancing archive). However, as soon as support stiffness, rotational speed, or bearing condition changes, repeatability is lost and the serial approach stops working.
Nonlinear objects: when theory diverges from practice
Τι είναι ένα μη γραμμικό αντικείμενο;
Ένα μη γραμμικό αντικείμενο είναι ένα σύστημα όπου το πλάτος της δόνησης δεν είναι ανάλογο με το μέγεθος της ανισορροπίας. Σε αντίθεση με τα γραμμικά αντικείμενα, όπου η σχέση μεταξύ δόνησης και μάζας ανισορροπίας αντιπροσωπεύεται από μια ευθεία γραμμή, στα μη γραμμικά συστήματα αυτή η σχέση μπορεί να ακολουθεί πολύπλοκες τροχιές.
In the real world, not all objects behave linearly. Nonlinear objects exhibit a relationship between imbalance and vibration that is not directly proportional. This means the influence coefficient is not constant and may vary depending on factors such as:
- Μέγεθος ανισορροπίας: Η αύξηση της ανισορροπίας μπορεί να αλλάξει την ακαμψία των στηριγμάτων του ρότορα, οδηγώντας σε μη γραμμικές αλλαγές στους κραδασμούς.
- Παρουσία εκκαθαρίσεων και κενών: Τα διάκενα στα ρουλεμάν και σε άλλες συνδέσεις μπορεί να προκαλέσουν απότομες μεταβολές στους κραδασμούς υπό ορισμένες συνθήκες.
Temperature changes and varying external loads also alter the dynamic characteristics of the object, but in a different way: they make the system non-stationary rather than nonlinear (see the section on vibration instability below).
Why are nonlinear objects challenging?
Η μη γραμμικότητα εισάγει πολλές μεταβλητές στη διαδικασία εξισορρόπησης. Η επιτυχής εργασία με μη γραμμικά αντικείμενα απαιτεί περισσότερες μετρήσεις και πιο σύνθετη ανάλυση. Για παράδειγμα, οι τυπικές μέθοδοι που εφαρμόζονται σε γραμμικά αντικείμενα δεν αποδίδουν πάντα ακριβή αποτελέσματα για μη γραμμικά συστήματα. Αυτό απαιτεί βαθύτερη κατανόηση της φυσικής της διαδικασίας και τη χρήση εξειδικευμένων διαγνωστικών μεθόδων.
Σημάδια μη γραμμικότητας
Ένα μη γραμμικό αντικείμενο μπορεί να αναγνωριστεί από τα ακόλουθα σημάδια:
- Μη αναλογικές αλλαγές κραδασμών: Καθώς αυξάνεται η ανισορροπία, η δόνηση μπορεί να αυξηθεί ταχύτερα ή πιο αργά από το αναμενόμενο για ένα γραμμικό αντικείμενο.
- Μετατόπιση φάσης στη δόνηση: Η φάση δόνησης μπορεί να αλλάξει απρόβλεπτα με διακυμάνσεις στην ανισορροπία ή στην ταχύτητα περιστροφής.
- Παρουσία αρμονικών και υποαρμονικών: The vibration spectrum may exhibit higher harmonics (multiples of the rotational frequency) and subharmonics (fractions of the rotational frequency), indicating nonlinear effects. In the Balanset-1A software, these can be inspected on the F8 Charts screen, F5-Spectrum (Hz) tab; keep in mind that the vibration sensor maintains its rated accuracy up to about 550 Hz, and its response rolls off above that, so higher-frequency spectral components should be read as indicative only.
- Υστέρηση: Το πλάτος της δόνησης μπορεί να εξαρτάται όχι μόνο από την τρέχουσα τιμή της ανισορροπίας αλλά και από την ιστορία της. Για παράδειγμα, όταν η ανισορροπία αυξάνεται και στη συνέχεια μειώνεται πίσω στην αρχική της τιμή, το πλάτος της δόνησης μπορεί να μην επιστρέψει στο αρχικό της επίπεδο.
How to test an object for linearity
- Repeatability check: Perform Run 0, stop the machine, restart it, and repeat Run 0 without touching anything. If the amplitude agrees within about 10% and the phase within about 10–15°, the object is stable enough to balance.
- Removal check: After the trial run, remove the trial weight and repeat Run 0. If the vibration vector does not return to its original value, the object has hysteresis or looseness.
- Double-mass check: Repeat the trial run with a trial weight twice as heavy in the same location. For a linear object the vector change (V1 − V0) must double in magnitude and keep the same direction. Any other outcome means the influence coefficient depends on the trial mass — the object is nonlinear.
- 180° check: The same trial weight moved 180° must rotate the vector change by 180°.
Graphical representation of nonlinearity
Σε ένα γράφημα δόνησης έναντι ανισορροπίας, η μη γραμμικότητα είναι εμφανής στις αποκλίσεις από μια ευθεία γραμμή. Το γράφημα μπορεί να παρουσιάζει κάμψεις, καμπυλότητα, βρόχους υστέρησης και άλλα χαρακτηριστικά που υποδεικνύουν μια περίπλοκη σχέση μεταξύ ανισορροπίας και δόνησης.
Graph 2. Nonlinear Object (at a constant correction radius and constant rotational speed)
50 g; 40 µm (yellow), 100 g; 54.7 µm (blue).
Αυτό το αντικείμενο παρουσιάζει δύο τμήματα, δύο ευθείες γραμμές. Για ανισορροπίες μικρότερες από 50 γραμμάρια, το γράφημα αντικατοπτρίζει τις ιδιότητες ενός γραμμικού αντικειμένου, διατηρώντας την αναλογία μεταξύ της ανισορροπίας σε γραμμάρια και του πλάτους της δόνησης σε μικρόμετρα. Για ανισορροπίες μεγαλύτερες από 50 γραμμάρια, η αύξηση του πλάτους της δόνησης επιβραδύνεται.
Παραδείγματα μη γραμμικών αντικειμένων
Παραδείγματα μη γραμμικών αντικειμένων στο πλαίσιο της εξισορρόπησης περιλαμβάνουν:
- Ρότορες με ρωγμές: Οι ρωγμές στον ρότορα μπορούν να οδηγήσουν σε μη γραμμικές αλλαγές στην ακαμψία και, ως αποτέλεσμα, σε μια μη γραμμική σχέση μεταξύ κραδασμών και ανισορροπίας.
- Ρότορες με διάκενα ρουλεμάν: Τα διάκενα στα ρουλεμάν μπορεί να προκαλέσουν απότομες αλλαγές στους κραδασμούς υπό ορισμένες συνθήκες.
- Ρότορες με μη γραμμικά ελαστικά στοιχεία: Ορισμένα ελαστικά στοιχεία, όπως οι αποσβεστήρες από καουτσούκ, ενδέχεται να παρουσιάζουν μη γραμμικά χαρακτηριστικά, επηρεάζοντας τη δυναμική του ρότορα.
Τύποι μη γραμμικότητας
1. Soft-stiff nonlinearity
Σε τέτοια συστήματα, παρατηρούνται δύο τμήματα: μαλακό και άκαμπτο. Στο μαλακό τμήμα, η συμπεριφορά μοιάζει με γραμμικότητα, όπου το πλάτος δόνησης αυξάνεται αναλογικά με τη μάζα ανισορροπίας. Ωστόσο, μετά από ένα ορισμένο όριο (σημείο διακοπής), το σύστημα μεταβαίνει σε μια άκαμπτη λειτουργία, όπου η ανάπτυξη του πλάτους επιβραδύνεται.
2. Elastic nonlinearity
Οι αλλαγές στην ακαμψία των στηρίξεων ή των επαφών μέσα στο σύστημα κάνουν τη σχέση δόνησης-ανισορροπίας περίπλοκη. Για παράδειγμα, η δόνηση μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί ξαφνικά κατά τη διέλευση συγκεκριμένων ορίων φορτίου.
3. Friction-induced nonlinearity
Σε συστήματα με σημαντική τριβή (π.χ. σε ρουλεμάν), το πλάτος των κραδασμών μπορεί να είναι απρόβλεπτο. Η τριβή μπορεί να μειώσει τους κραδασμούς σε ένα εύρος ταχυτήτων και να τον ενισχύσει σε ένα άλλο.
Συνήθεις αιτίες μη γραμμικότητας
The most common causes of nonlinearity are increased bearing clearances, bearing wear, dry friction, loosened supports, and cracks in the structure. Operation near a αντήχηση is a separate problem: it does not make the object nonlinear, but it destroys measurement repeatability and is therefore just as fatal for the influence-coefficient method. Often, the object exhibits so-called soft–hard nonlinearity. At small unbalance levels the system behaves almost linearly, but as vibration increases, stiffer elements of the supports or casing become involved. In such cases, balancing is possible only within a narrow operating range and does not provide stable long-term results.
Αστάθεια κραδασμών
Another serious issue is vibration instability. Even a formally linear object may show changes in amplitude and phase over time. This is caused by thermal effects, changes in lubricant viscosity, thermal expansion, unstable friction in the supports, and varying external loads acting on the machine. As a result, measurements taken only minutes apart can produce different vibration vectors. Under these conditions, meaningful comparison of measurements becomes impossible, and the balancing calculation loses reliability.
Note the distinction: a nonlinear object gives a different influence coefficient for a different trial-weight mass; a non-stationary (unstable) object gives a different influence coefficient for the same trial weight measured at a different time. Both break the calculation, but the remedies differ — nonlinearity is fixed mechanically, instability is fixed by stabilizing the operating regime and measuring quickly.
Εξισορρόπηση σχεδόν συντονισμού
Balancing near resonance is especially problematic. When the rotational frequency is close to a φυσική συχνότητα of the system, even a small unbalance produces a sharp increase in vibration, and both amplitude and phase become extremely sensitive to small speed variations. Note that resonance itself is not nonlinearity: a linear system has resonances, and at resonance the vibration is still proportional to the unbalance. What is lost is repeatability — a ±1% scatter in rotational speed near the critical speed changes the measured vector far more than the trial weight does, so the influence coefficient measured in this zone is unusable in practice. (A large resonant response can, in addition, push the supports into a genuinely nonlinear range — but that is a consequence, not the definition.) In such cases the balancing speed must be moved away from the natural frequency, or the mechanical structure changed, before balancing is attempted.
Υψηλή δόνηση μετά από “επιτυχημένη” εξισορρόπηση
Στην πράξη, είναι σύνηθες να αντιμετωπίζουμε καταστάσεις όπου, μετά από μια τυπικά επιτυχημένη διαδικασία ζυγοστάθμισης, το συνολικό επίπεδο κραδασμών παραμένει υψηλό. Αυτό δεν υποδηλώνει σφάλμα του οργάνου ή του χειριστή. Η ζυγοστάθμιση εξαλείφει μόνο την ανισορροπία μάζας. Εάν οι κραδασμοί προκαλούνται από ελαττώματα θεμελίωσης, χαλαρά συνδετικά στοιχεία, κακή ευθυγράμμιση ή συντονισμό, τα διορθωτικά βάρη δεν θα λύσουν το πρόβλημα. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η ανάλυση της χωρικής κατανομής των κραδασμών στο μηχάνημα και στη θεμελίωσή του βοηθά στον εντοπισμό της πραγματικής αιτίας.
Balancing nonlinear objects: a complex task with unconventional solutions
Η εξισορρόπηση μη γραμμικών αντικειμένων είναι ένα δύσκολο έργο που απαιτεί εξειδικευμένες μεθόδους και προσεγγίσεις. Η τυπική δοκιμαστική μέθοδος μάζας, που αναπτύχθηκε για γραμμικά αντικείμενα, μπορεί να αποφέρει λανθασμένα αποτελέσματα ή να είναι εντελώς ανεφάρμοστη.
Μέθοδοι εξισορρόπησης για μη γραμμικά αντικείμενα
- Εξισορρόπηση βήμα προς βήμα: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει τη σταδιακή μείωση της ανισορροπίας με την εγκατάσταση διορθωτικών βαρών σε κάθε στάδιο. Μετά από κάθε στάδιο, λαμβάνονται μετρήσεις κραδασμών και προσδιορίζεται ένα νέο διορθωτικό βάρος με βάση την τρέχουσα κατάσταση του αντικειμένου. Αυτή η προσέγγιση λαμβάνει υπόψη τις αλλαγές στον συντελεστή επιρροής κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εξισορρόπησης.
- Balancing at several speeds: Influence coefficients are speed-dependent, so a rotor that must run over a wide speed range may need coefficients measured at more than one speed. This is the domain of modal (multi-speed) balancing of flexible rotors and requires a linear, repeatable object, several correction planes and, as a rule, a balancing machine. It is not a workaround for a nonlinear object, and it does not mean balancing near a resonance — measurement speeds must still be chosen away from the critical speeds. The Balanset-1A implements the single-speed influence-coefficient method: all runs (Run 0 / Run 1 / Run 2 / Run T) must be performed at the same rotational speed.
- Χρησιμοποιώντας μαθηματικά μοντέλα: Για πολύπλοκα μη γραμμικά αντικείμενα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαθηματικά μοντέλα που περιγράφουν τη δυναμική του ρότορα, λαμβάνοντας υπόψη τα μη γραμμικά φαινόμενα. Αυτά τα μοντέλα βοηθούν στην πρόβλεψη της συμπεριφοράς του αντικειμένου υπό διάφορες συνθήκες και στον καθορισμό των βέλτιστων παραμέτρων ζυγοστάθμισης.
Η εμπειρία και η διαίσθηση ενός ειδικού παίζουν κρίσιμο ρόλο στην εξισορρόπηση μη γραμμικών αντικειμένων. Ένας έμπειρος ισορροπιστής μπορεί να αναγνωρίσει σημάδια μη γραμμικότητας, να επιλέξει μια κατάλληλη μέθοδο και να την προσαρμόσει στην εκάστοτε περίσταση. Η ανάλυση των φασμάτων δόνησης, η παρατήρηση των αλλαγών των δονήσεων καθώς οι παράμετροι λειτουργίας του αντικειμένου μεταβάλλονται και η εξέταση των χαρακτηριστικών σχεδιασμού του ρότορα βοηθούν στη λήψη των σωστών αποφάσεων και στην επίτευξη των επιθυμητών αποτελεσμάτων.
How to balance nonlinear objects using a tool designed for linear objects
Αυτή είναι μια καλή ερώτηση. Η προσωπική μου μέθοδος για τη ζυγοστάθμιση τέτοιων αντικειμένων ξεκινά με την επισκευή του μηχανισμού: αντικατάσταση ρουλεμάν, συγκόλληση ρωγμών, σύσφιξη μπουλονιών, έλεγχο αγκυρώσεων ή απομονωτών κραδασμών και επαλήθευση ότι ο ρότορας δεν τρίβεται σε σταθερά δομικά στοιχεία.
Next, I identify resonance frequencies, as it is impossible to balance a rotor at speeds close to resonance. To do this, I use the impact method for resonance determination (the Bump Test function in the Balanset-1A software) or a rotor coast-down graph (the RunDown function).
Στη συνέχεια, καθορίζω τη θέση του αισθητήρα στον μηχανισμό: κάθετη, οριζόντια ή υπό γωνία.
Μετά τις δοκιμαστικές εκτελέσεις, η συσκευή υποδεικνύει τη γωνία και το βάρος των διορθωτικών φορτίων. Μειώνω στο μισό το διορθωτικό βάρος φορτίου αλλά χρησιμοποιώ τις γωνίες που προτείνει η συσκευή για την τοποθέτηση του ρότορα. Εάν η υπολειπόμενη δόνηση μετά τη διόρθωση εξακολουθεί να υπερβαίνει το αποδεκτό επίπεδο, εκτελώ άλλη μια λειτουργία ρότορα. Φυσικά, αυτό απαιτεί περισσότερο χρόνο, αλλά τα αποτελέσματα μερικές φορές είναι εμπνευσμένα.
The art and science of balancing rotating equipment
Η εξισορρόπηση του περιστρεφόμενου εξοπλισμού είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που συνδυάζει στοιχεία επιστήμης και τέχνης. Για γραμμικά αντικείμενα, η εξισορρόπηση περιλαμβάνει σχετικά απλούς υπολογισμούς και τυπικές μεθόδους. Ωστόσο, η εργασία με μη γραμμικά αντικείμενα απαιτεί βαθιά κατανόηση της δυναμικής του ρότορα, την ικανότητα ανάλυσης σημάτων δόνησης και την ικανότητα επιλογής των πιο αποτελεσματικών στρατηγικών εξισορρόπησης.
Η εμπειρία, η διαίσθηση και η συνεχής βελτίωση των δεξιοτήτων είναι αυτά που κάνουν έναν ισορροπιστή πραγματικό μάστορα της τέχνης του. Εξάλλου, η ποιότητα της εξισορρόπησης όχι μόνο καθορίζει την αποτελεσματικότητα και την αξιοπιστία της λειτουργίας του εξοπλισμού, αλλά διασφαλίζει και την ασφάλεια των ανθρώπων.
Επαναληψιμότητα μέτρησης
Τα ζητήματα μέτρησης παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο. Η λανθασμένη εγκατάσταση αισθητήρων κραδασμών, οι αλλαγές στα σημεία μέτρησης ή ο ακατάλληλος προσανατολισμός των αισθητήρων επηρεάζουν άμεσα τόσο το πλάτος όσο και τη φάση. Για την εξισορρόπηση, δεν αρκεί μόνο η μέτρηση των κραδασμών. Η επαναληψιμότητα και η σταθερότητα των μετρήσεων είναι κρίσιμες. Γι' αυτό, στην πράξη, οι θέσεις τοποθέτησης και οι προσανατολισμοί των αισθητήρων πρέπει να ελέγχονται αυστηρά.
Πρακτική προσέγγιση για μη γραμμικά αντικείμενα
Η εξισορρόπηση ενός μη γραμμικού αντικειμένου ξεκινά πάντα όχι με την εγκατάσταση ενός δοκιμαστικού βάρους, αλλά με την αξιολόγηση της συμπεριφοράς των κραδασμών. Εάν το πλάτος και η φάση μετατοπίζονται σαφώς με την πάροδο του χρόνου, αλλάζουν από τη μία αρχή στην άλλη ή αντιδρούν απότομα σε μικρές διακυμάνσεις της ταχύτητας, το πρώτο καθήκον είναι να επιτευχθεί ο πιο σταθερός δυνατός τρόπος λειτουργίας. Χωρίς αυτό, οι υπολογισμοί θα είναι τυχαίοι.
Το πρώτο πρακτικό βήμα είναι η επιλογή της σωστής ταχύτητας. Τα μη γραμμικά αντικείμενα είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στον συντονισμό, επομένως η εξισορρόπηση πρέπει να εκτελείται με ταχύτητα όσο το δυνατόν πιο μακριά από τις φυσικές συχνότητες. Αυτό συχνά σημαίνει κίνηση κάτω ή πάνω από το συνηθισμένο εύρος λειτουργίας. Ακόμα κι αν η δόνηση σε αυτήν την ταχύτητα είναι υψηλότερη, αλλά σταθερή, είναι προτιμότερη από την εξισορρόπηση σε μια ζώνη συντονισμού.
Στη συνέχεια, είναι σημαντικό να ελαχιστοποιηθούν όλες οι πηγές πρόσθετης μη γραμμικότητας. Πριν από την ζυγοστάθμιση, όλα τα στοιχεία στερέωσης θα πρέπει να ελεγχθούν και να σφιχτούν, τα διάκενα να εξαλειφθούν όσο το δυνατόν περισσότερο και οι βάσεις και οι μονάδες ρουλεμάν να ελεγχθούν για χαλαρότητα. Η ζυγοστάθμιση δεν αντισταθμίζει τα διάκενα ή την τριβή, αλλά μπορεί να είναι δυνατή εάν αυτοί οι παράγοντες σταθεροποιηθούν.
Όταν εργάζεστε με ένα μη γραμμικό αντικείμενο, δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται μικρά δοκιμαστικά βάρη από συνήθεια. Ένα πολύ μικρό δοκιμαστικό βάρος συχνά δεν καταφέρνει να μετακινήσει το σύστημα σε μια επαναλήψιμη περιοχή και η αλλαγή των κραδασμών γίνεται συγκρίσιμη με τον θόρυβο αστάθειας. Το δοκιμαστικό βάρος πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο ώστε να προκαλέσει μια σαφή και αναπαραγώγιμη αλλαγή στο διάνυσμα των κραδασμών, αλλά όχι τόσο μεγάλο που να οδηγεί το αντικείμενο σε διαφορετικό λειτουργικό καθεστώς.
Οι μετρήσεις θα πρέπει να εκτελούνται γρήγορα και υπό πανομοιότυπες συνθήκες. Όσο λιγότερος χρόνος περνάει μεταξύ των μετρήσεων, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα οι δυναμικές παράμετροι του συστήματος να παραμείνουν αμετάβλητες. Συνιστάται να εκτελείτε αρκετές εκτελέσεις ελέγχου χωρίς να αλλάξετε τη διαμόρφωση, για να επιβεβαιωθεί ότι το αντικείμενο συμπεριφέρεται με συνέπεια.
Είναι πολύ σημαντικό να διορθωθούν τα σημεία στήριξης του αισθητήρα κραδασμών και ο προσανατολισμός τους. Για μη γραμμικά αντικείμενα, ακόμη και μια μικρή μετατόπιση του αισθητήρα μπορεί να προκαλέσει αισθητές αλλαγές στη φάση και το πλάτος, οι οποίες μπορεί να ερμηνευθούν εσφαλμένα ως επίδραση του δοκιμαστικού βάρους.
Στους υπολογισμούς, η προσοχή δεν πρέπει να δίνεται στην ακριβή αριθμητική συμφωνία, αλλά στις τάσεις. Εάν η δόνηση μειώνεται σταθερά με διαδοχικές διορθώσεις, αυτό υποδηλώνει ότι η εξισορρόπηση κινείται προς τη σωστή κατεύθυνση, ακόμη και αν οι συντελεστές επιρροής δεν συγκλίνουν τυπικά.
Δεν συνιστάται η αποθήκευση και η επαναχρησιμοποίηση συντελεστών επιρροής για μη γραμμικά αντικείμενα. Ακόμα και αν ένας κύκλος εξισορρόπησης είναι επιτυχής, κατά την επόμενη εκκίνηση το αντικείμενο μπορεί να εισέλθει σε διαφορετικό καθεστώς και οι προηγούμενοι συντελεστές δεν θα είναι πλέον έγκυροι.
Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι η εξισορρόπηση ενός μη γραμμικού αντικειμένου αποτελεί συχνά έναν συμβιβασμό. Ο στόχος δεν είναι η επίτευξη της χαμηλότερης δυνατής δόνησης, αλλά η μεταφορά του μηχανήματος σε σταθερή και επαναλήψιμη κατάσταση με αποδεκτό επίπεδο δόνησης. Σε πολλές περιπτώσεις, αυτή είναι μια προσωρινή λύση μέχρι να επισκευαστούν τα ρουλεμάν, να αποκατασταθούν τα στηρίγματα ή να τροποποιηθεί η δομή.
Η κύρια πρακτική αρχή είναι η σταθεροποίηση του αντικειμένου πρώτα, στη συνέχεια η εξισορρόπησή του και μόνο μετά από αυτό η αξιολόγηση του αποτελέσματος. Εάν η σταθεροποίηση δεν μπορεί να επιτευχθεί, η εξισορρόπηση θα πρέπει να θεωρείται βοηθητικό μέτρο και όχι τελική λύση.
Τεχνική μειωμένου βάρους διόρθωσης
Στην πράξη, κατά την εξισορρόπηση μη γραμμικών αντικειμένων, μια άλλη σημαντική τεχνική αποδεικνύεται συχνά αποτελεσματική. Εάν το όργανο υπολογίζει ένα βάρος διόρθωσης χρησιμοποιώντας έναν τυπικό αλγόριθμο, η συχνή εγκατάσταση του πλήρους υπολογισμένου βάρους επιδεινώνει την κατάσταση: η δόνηση μπορεί να αυξηθεί, η φάση μπορεί να μεταπηδήσει και το αντικείμενο μπορεί να μετατοπιστεί σε διαφορετική κατάσταση λειτουργίας.
Σε τέτοιες περιπτώσεις, η εγκατάσταση μειωμένου βάρους διόρθωσης λειτουργεί καλά — δύο ή μερικές φορές ακόμη και τρεις φορές μικρότερο από την τιμή που υπολογίζεται από το όργανο. Αυτό βοηθά στην αποφυγή της “ρίψης” του συστήματος εκτός της υπό όρους γραμμικής περιοχής σε ένα άλλο μη γραμμικό καθεστώς. Στην πραγματικότητα, η διόρθωση εφαρμόζεται απαλά, με ένα μικρό βήμα, χωρίς να προκαλείται απότομη αλλαγή στις δυναμικές παραμέτρους του αντικειμένου.
Μετά την εγκατάσταση του μειωμένου βάρους, πρέπει να εκτελεστεί μια δοκιμασία ελέγχου και να αξιολογηθεί η τάση των κραδασμών. Εάν το πλάτος μειώνεται σταθερά και η φάση παραμένει σχετικά σταθερή, η διόρθωση μπορεί να επαναληφθεί χρησιμοποιώντας την ίδια προσέγγιση, προσεγγίζοντας σταδιακά το ελάχιστο εφικτό επίπεδο κραδασμών. Αυτή η μέθοδος βήμα προς βήμα είναι συχνά πιο αξιόπιστη από την εγκατάσταση του πλήρους υπολογισμένου βάρους διόρθωσης ταυτόχρονα.
Αυτή η τεχνική είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική για αντικείμενα με διάκενα, ξηρή τριβή και μαλακά-σκληρά στηρίγματα, όπου η πλήρης υπολογισμένη διόρθωση οδηγεί αμέσως το σύστημα εκτός της υπό όρους γραμμικής ζώνης. Η χρήση μειωμένων μαζών διόρθωσης επιτρέπει στο αντικείμενο να παραμένει στο πιο σταθερό καθεστώς λειτουργίας και καθιστά δυνατή την επίτευξη ενός πρακτικού αποτελέσματος ακόμη και όταν η εξισορρόπηση θεωρείται τυπικά αδύνατη.
Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι αυτό δεν είναι “σφάλμα οργάνου”, αλλά συνέπεια της φυσικής των μη γραμμικών συστημάτων. Το όργανο υπολογίζει σωστά για ένα γραμμικό μοντέλο, ενώ ο μηχανικός προσαρμόζει το αποτέλεσμα στην πράξη στην πραγματική συμπεριφορά του μηχανικού συστήματος.
Τελική αρχή
Τελικά, η επιτυχημένη εξισορρόπηση δεν αφορά απλώς τον υπολογισμό ενός βάρους και μιας γωνίας. Απαιτεί την κατανόηση της δυναμικής συμπεριφοράς του αντικειμένου, της γραμμικότητάς του, της σταθερότητας των κραδασμών και της απόστασής του από τις συνθήκες συντονισμού. Το Balanset-1A παρέχει όλα τα απαραίτητα εργαλεία για μέτρηση, ανάλυση και υπολογισμό, αλλά το τελικό αποτέλεσμα καθορίζεται πάντα από τη μηχανική κατάσταση του ίδιου του συστήματος. Αυτό είναι που διακρίνει μια επίσημη προσέγγιση από την πραγματική μηχανική πρακτική στη διάγνωση κραδασμών και την εξισορρόπηση ρότορα.
Ερωτήσεις & απαντήσεις
This is a sign of a nonlinear object. In a linear object, vibration amplitude is proportional to the amount of unbalance, and the phase changes by the same angle as the angular position of the weight. When these conditions are violated, the influence coefficient is no longer constant and the standard balancing algorithm starts to produce errors. Typical causes are bearing clearances, loosened supports, friction, and operation near resonance — which is not nonlinearity in itself, but amplifies the vibration and destroys the repeatability of the readings (check it with the Bump Test).
Ένα γραμμικό αντικείμενο είναι ένα σύστημα ρότορα στο οποίο, με την ίδια ταχύτητα περιστροφής, το πλάτος της δόνησης είναι άμεσα ανάλογο με το μέγεθος της ανισορροπίας και η φάση της δόνησης ακολουθεί αυστηρά τη γωνιακή θέση της μη ισορροπημένης μάζας. Για τέτοια αντικείμενα, ο συντελεστής επιρροής είναι σταθερός και δεν εξαρτάται από τη μάζα του δοκιμαστικού βάρους.
Ένα μη γραμμικό αντικείμενο είναι ένα σύστημα στο οποίο παραβιάζεται η αναλογικότητα μεταξύ δόνησης και ανισορροπίας ή/και η σταθερότητα της σχέσης φάσης. Το πλάτος και η φάση της δόνησης αρχίζουν να εξαρτώνται από τη μάζα του δοκιμαστικού βάρους. Τις περισσότερες φορές αυτό σχετίζεται με διάκενα ρουλεμάν, φθορά, ξηρή τριβή, μαλακά-σκληρά στηρίγματα ή την εμπλοκή πιο άκαμπτων δομικών στοιχείων.
Ναι, αλλά το αποτέλεσμα είναι ασταθές και εξαρτάται από τον τρόπο λειτουργίας. Η εξισορρόπηση είναι δυνατή μόνο εντός ενός περιορισμένου εύρους όπου το αντικείμενο συμπεριφέρεται υπό όρους γραμμικά. Εκτός αυτού του εύρους, οι συντελεστές επιρροής αλλάζουν και η επαναληψιμότητα του αποτελέσματος χάνεται.
Ο συντελεστής επιρροής είναι ένα μέτρο της ευαισθησίας των κραδασμών σε αλλαγές στην ανισορροπία. Δείχνει πόσο θα αλλάξει το διάνυσμα κραδασμών όταν ένα γνωστό δοκιμαστικό βάρος εγκατασταθεί σε ένα δεδομένο επίπεδο με μια δεδομένη ταχύτητα.
Ο συντελεστής επιρροής είναι ασταθής εάν το αντικείμενο είναι μη γραμμικό, εάν η δόνηση είναι ασταθής με την πάροδο του χρόνου ή εάν υπάρχει συντονισμός, θερμική θέρμανση, χαλαρά συνδετικά στοιχεία ή μεταβαλλόμενες συνθήκες τριβής. Σε τέτοιες περιπτώσεις, οι επαναλαμβανόμενες εκκινήσεις παράγουν διαφορετικές τιμές πλάτους και φάσης.
Οι αποθηκευμένοι συντελεστές επιρροής μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο για πανομοιότυπους ρότορες που λειτουργούν με την ίδια ταχύτητα, υπό τις ίδιες συνθήκες εγκατάστασης και ακαμψία στήριξης. Το αντικείμενο πρέπει να είναι γραμμικό και σταθερό στις δονήσεις. Ακόμη και μια μικρή αλλαγή στις συνθήκες καθιστά τους παλιούς συντελεστές αναξιόπιστους.
Κατά την προθέρμανση, τα διάκενα των ρουλεμάν, η ακαμψία της στήριξης, το ιξώδες του λιπαντικού και το επίπεδο τριβής αλλάζουν. Αυτό μεταβάλλει τις δυναμικές παραμέτρους του συστήματος και, ως αποτέλεσμα, αλλάζει το πλάτος και η φάση των κραδασμών.
Η αστάθεια των κραδασμών είναι μια αλλαγή στο πλάτος ή/και τη φάση με την πάροδο του χρόνου με σταθερή ταχύτητα περιστροφής. Η εξισορρόπηση βασίζεται στη σύγκριση διανυσμάτων κραδασμών, επομένως όταν η δόνηση είναι ασταθής, η σύγκριση χάνει το νόημά της και ο υπολογισμός καθίσταται αναξιόπιστος.
Υπάρχει εγγενής δομική αστάθεια, αργή “ερπούσα” αστάθεια, διακύμανση από αρχή σε αρχή, αστάθεια σχετιζόμενη με την προθέρμανση και αστάθεια σχετιζόμενη με τον συντονισμό κατά τη λειτουργία κοντά σε φυσικές συχνότητες.
In the resonance zone, even a small unbalance causes a sharp increase in vibration, and both amplitude and phase become extremely sensitive to small speed variations. Resonance itself is not nonlinearity — a linear system has resonances, and at resonance the vibration is still proportional to the unbalance. What is lost is repeatability: the normal scatter in rotational speed near the critical speed changes the measured vector far more than the trial weight does, so the influence coefficient measured in this zone is unusable in practice. The balancing speed must be moved away from the natural frequency before balancing is attempted.
Typical signs are a sharp increase in vibration with small speed changes, unstable phase, broad humps in the spectrum, and high sensitivity of vibration to minor RPM variations. A vibration maximum is often observed during run-up or coast-down. The most reliable indicator is the phase: as the speed passes through a resonance, the phase lag goes through about 90° at the peak and reverses by roughly 180° above it. Watch the phase readout during a slow run-up or coast-down — a 180° swing together with an amplitude maximum locates the critical speed.
Οι ισχυροί κραδασμοί μπορούν να προκληθούν από συντονισμό, χαλαρές κατασκευές, ελαττώματα θεμελίωσης ή προβλήματα εδράνων. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η ζυγοστάθμιση δεν θα εξαλείψει την αιτία των κραδασμών.
Η μετατόπιση της δόνησης χαρακτηρίζει το πλάτος της κίνησης, η ταχύτητα της δόνησης χαρακτηρίζει την ταχύτητα αυτής της κίνησης και η επιτάχυνση της δόνησης χαρακτηρίζει την επιτάχυνση. Αυτές οι ποσότητες σχετίζονται, αλλά η καθεμία είναι πιο κατάλληλη για την ανίχνευση ορισμένων τύπων ελαττωμάτων και εύρους συχνοτήτων.
Vibration velocity reflects the energy level of vibration over a wide frequency range and is convenient for assessing the overall condition of machines according to ISO standards such as ISO 10816-1.
Η σωστή μετατροπή είναι δυνατή μόνο για αρμονικές δονήσεις μίας συχνότητας. Για σύνθετα φάσματα δόνησης, τέτοιες μετατροπές παρέχουν μόνο κατά προσέγγιση αποτελέσματα.
Πιθανές αιτίες περιλαμβάνουν συντονισμό, ελαττώματα θεμελίωσης, χαλαρά συνδετικά στοιχεία, φθορά ρουλεμάν, κακή ευθυγράμμιση ή μη γραμμικότητα αντικειμένου. Η ζυγοστάθμιση εξαλείφει μόνο την ανισορροπία και όχι άλλα ελαττώματα.
Εάν δεν εντοπιστούν μηχανικά ελαττώματα και οι κραδασμοί δεν μειωθούν μετά την ζυγοστάθμιση, είναι απαραίτητο να αναλυθεί η κατανομή των κραδασμών στο μηχάνημα και στη βάση. Τυπικά σημάδια είναι οι ισχυροί κραδασμοί του περιβλήματος και της βάσης, καθώς και οι μετατοπίσεις φάσης μεταξύ των σημείων μέτρησης.
Η λανθασμένη εγκατάσταση του αισθητήρα παραμορφώνει το πλάτος και τη φάση, μειώνει την επαναληψιμότητα των μετρήσεων και μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένα διαγνωστικά συμπεράσματα και εσφαλμένα αποτελέσματα εξισορρόπησης.
Η δόνηση κατανέμεται ανομοιόμορφα σε όλη τη δομή. Η ακαμψία, οι μάζες και τα σχήματα των τρόπων λειτουργίας διαφέρουν, επομένως το πλάτος και η φάση μπορούν να διαφέρουν σημαντικά από σημείο σε σημείο.
Κατά κανόνα, όχι. Η φθορά και οι αυξημένες αποστάσεις καθιστούν το αντικείμενο μη γραμμικό. Η εξισορρόπηση γίνεται ασταθής και δεν παρέχει μακροπρόθεσμο αποτέλεσμα. Εξαιρέσεις είναι δυνατές μόνο με αποστάσεις σχεδιασμού και σταθερές συνθήκες.
Η εκκίνηση δημιουργεί υψηλά δυναμικά φορτία. Εάν η δομή χαλαρώσει, οι σχετικές θέσεις των στοιχείων αλλάζουν μετά από κάθε εκκίνηση, οδηγώντας σε αλλαγές στις παραμέτρους των κραδασμών.
Η σειριακή εξισορρόπηση είναι δυνατή για πανομοιότυπους ρότορες εγκατεστημένους υπό πανομοιότυπες συνθήκες, με σταθερότητα στις δονήσεις και απουσία συντονισμού. Σε αυτήν την περίπτωση, οι συντελεστές επιρροής από τον πρώτο ρότορα μπορούν να εφαρμοστούν στους επόμενους.
Αυτό συνήθως οφείλεται σε αλλαγές στην ακαμψία της στήριξης, σε διαφορές συναρμολόγησης, σε αλλαγές στην ταχύτητα περιστροφής ή σε μετάβαση του αντικειμένου σε ένα μη γραμμικό λειτουργικό καθεστώς.
Μείωση της δόνησης σε σταθερό επίπεδο διατηρώντας παράλληλα την επαναληψιμότητα του πλάτους και της φάσης από την αρχή έως την αρχή, και την απουσία σημαδιών συντονισμού ή μη γραμμικότητας.
0 Comments