Κατανόηση του επιπέδου διόρθωσης
A επίπεδο διόρθωσης — γνωστό και ως επίπεδο εξισορρόπησης — είναι οποιοδήποτε επίπεδο κάθετο προς το ρότορας άξονα του άξονα όπου μπορεί να γίνει ζυγοστάθμιση μπορεί να γίνει διόρθωση. Με απλά λόγια, πρόκειται για ένα σημείο κατά μήκος του ρότορα όπου μπορεί να προστεθεί μάζα (με συγκόλληση, βιδώματα ή εποξική κόλλα) ή να αφαιρεθεί (με διάτρηση, λείανση ή φρεζάρισμα) για να εξουδετερωθεί μια ανισορροπία ανισορροπία. Η επιλογή των σωστών επιπέδων διόρθωσης αποτελεί μία από τις πρώτες και πιο κρίσιμες αποφάσεις σε κάθε εργασία ζυγοστάθμισης, διότι κάθε βάρος διόρθωσης διόρθωση που θα υποδείξει αργότερα ο αναλυτής μπορεί να εφαρμοστεί μόνο εκεί όπου υπάρχει χρησιμοποιήσιμο επίπεδο.
1. Ορισμός: Τι είναι ένα επίπεδο διόρθωσης;
Το επίπεδο διόρθωσης είναι η επιφάνεια εργασίας της διαδικασίας εξισορρόπησης. Η ίδια η ανισορροπία κατανέμεται σε κάποιο σημείο της μάζας του ρότορα, αλλά οι διορθώσεις δεν μπορούν να εφαρμοστούν «εν κενώ» κατά μήκος του άξονα — πρέπει να προσγειώνονται σε μια πραγματική, προσβάσιμη επιφάνεια του εξαρτήματος. Το επίπεδο καθορίζει την αξονική θέση αυτής της επιφάνειας· η γωνιακή θέση γύρω από αυτήν είναι εκεί όπου η φάση η μέτρηση σου δείχνει πού βρίσκεται το βαρύ (ή ελαφρύ) σημείο.
Δύο προϋποθέσεις είναι αδιαπραγμάτευτες. Το επίπεδο πρέπει να είναι φυσικά προσβάσιμο έτσι ώστε να είναι προσβάσιμο από τρυπάνι, τροχό ή συγκολλητή, και πρέπει να είναι strong enough για να συγκρατεί σταθερά το βαρίδι διόρθωσης καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής του ρότορα. Ένα βαρίδι που χαλαρώνει κατά την περιστροφή αποτελεί μια νέα — και επικίνδυνη — πηγή ανισορροπίας.
2. Πόσα επίπεδα διόρθωσης χρειάζονται;
Ο αριθμός των επιπέδων που απαιτούνται εξαρτάται από τον τύπο της υπάρχουσας ανισορροπίας και από το αν ο ρότορας συμπεριφέρεται ως άκαμπτο ή εύκαμπτο σώμα στην ταχύτητα λειτουργίας.
α) Ισορροπία σε ένα επίπεδο
Ένα επίπεδο διόρθωσης αρκεί μόνο για καθαρά στατική ανισορροπία, όπου το σημείο αυξημένης μάζας μπορεί να θεωρηθεί ότι συγκεντρώνεται στο κέντρο ενός στενού, δισκοειδούς ρότορα. Η διόρθωση συνίσταται σε μία μόνο μάζα τοποθετημένη σε γωνία 180° απέναντι από το σημείο αυξημένης μάζας που μετρήθηκε. Εξισορρόπηση ενός επιπέδου είναι χαρακτηριστικό των τροχών λείανσης, των τροχαλιών με μία αυλάκωση και των στενών ανεμιστήρων.
β) Ισορροπία δύο επιπέδων
Χρειάζονται δύο επίπεδα διόρθωσης για τη διόρθωση δυναμική ανισορροπία — η πιο συνηθισμένη κατάσταση στους βιομηχανικούς ρότορες, η οποία αποτελεί συνδυασμό στατικής και ανισορροπία ζευγαριού. Η διαδικασία υπολογίζει ξεχωριστό βάρος διόρθωσης και γωνία για κάθε επίπεδο, και οι δύο διορθώσεις συνεργάζονται για να εξαλείψουν τόσο τη στατική «ταλάντωση» όσο και τη «κυματοειδή ταλάντωση». Ζυγοστάθμιση δύο επιπέδων ισχύει για τους περισσότερους ρότορες κινητήρων, πτερωτές αντλιών, τροχαλίες πολλαπλών αυλακώσεων και άξονες μετάδοσης κίνησης.
γ) Εξισορρόπηση πολλαπλών επιπέδων
Απαιτούνται περισσότερα από δύο επίπεδα για εύκαμπτοι ρότορες, οι οποίοι κάμπτονται σε ταχύτητα, με αποτέλεσμα μια διόρθωση που γίνεται σε ένα σημείο να μπορεί να διαταράξει τη ζυγοστάθμιση σε άλλο. Τα επιπλέον επίπεδα αντισταθμίζουν τους τρόπους κάμψης του ρότορα κοντά στην ταχύτητα λειτουργίας του. Εξισορρόπηση πολλαπλών επιπέδων — που χρησιμοποιείται σε αεριοστρόβιλους υψηλής ταχύτητας, σε μακριούς κυλίνδρους μηχανών χαρτοποιίας και σε πολυβάθμιους συμπιεστές — αποτελεί μια εξειδικευμένη εργασία που συνήθως περιλαμβάνει μοντελοποίηση τρόπων και αρκετές δοκιμές υψηλής ταχύτητας.
3. Πρακτική Επιλογή Επιπέδων Διόρθωσης
Κατά την προετοιμασία μιας εργασίας, ο χειριστής λαμβάνει υπόψη διάφορους πρακτικούς παράγοντες πριν αποφασίσει ποια δύο επίπεδα θα χρησιμοποιήσει:
- Προσιτότητα: Μπορεί ένα τρυπάνι, ένας συγκολλητής ή ένα εργαλείο σύσφιξης να φτάσει πραγματικά στο σημείο αυτό, με το μηχάνημα στην κατάσταση που βρέθηκε;
- Αντοχή υλικού: Είναι το μέταλλο αρκετά παχύ και ανθεκτικό ώστε να τρυπηθεί ή να αντέξει το βάρος μιας συγκόλλησης; Ποτέ δεν θα χρησιμοποιούσατε λεπτά πτερύγια ανεμιστήρα — θα χρησιμοποιούσατε την παχύτερη πλήμνη ή την πίσω πλάκα.
- Απόσταση μεταξύ επιπέδων: Στην εργασία με δύο επίπεδα, η μεγιστοποίηση της αξονικής απόστασης μεταξύ των επιπέδων προσφέρει μεγαλύτερη μόχλευση έναντι ανισορροπία ζευγαριού, η οποία γενικά αποδίδει μικρότερα και ακριβέστερα βάρη διόρθωσης.
- Ακεραιότητα εξαρτημάτων: Η μέθοδος διόρθωσης δεν πρέπει σε καμία περίπτωση να θέτει σε κίνδυνο τη δομική αντοχή ή τη διάρκεια ζωής του ρότορα υπό κόπωση.
4. Επίπεδα διόρθωσης στην εξισορρόπηση πεδίου
Σε ένα συναρμολογημένο μηχάνημα που λειτουργεί με τα δικά του έδρανα, τα επίπεδα διόρθωσης είναι οι δύο προσβάσιμες επιφάνειες στις οποίες μπορεί να φτάσει ένας μηχανικός χωρίς να χρειαστεί αποσυναρμολόγηση — συχνά τα άκρα του άξονα ενός ανεμιστήρα ή οι ορατές επιφάνειες του περιβλήματος της πτερωτής. Ένα φορητό όργανο δύο καναλιών, όπως το Balanset-1A μετρά το πλάτος και τη φάση του 1× σε κάθε ρουλεμάν, υπολογίζει τον ρότορα συντελεστές επιρροής from a δοκιμαστικό βάρος εκτελείται, και στη συνέχεια υπολογίζει τη μάζα και τη γωνία που απαιτούνται για κάθε επιλεγμένο επίπεδο. Επειδή τα επίπεδα καθορίζονται από τα φυσικά όρια του μηχανήματος, ο σαφής καθορισμός τους πριν από την πρώτη εκτέλεση — και η καταγραφή της γωνιακής τους αναφοράς — είναι αυτό που καθιστά την προκύπτουσα διόρθωση επαναλήψιμη και την επαληθευμένη υπολειπόμενη ανισορροπία meaningful.
5. Διαχωρισμός μιας διόρθωσης μεταξύ σταθερών γωνιακών θέσεων
Μερικές φορές η ιδανική γωνία διόρθωσης πέφτει σε σημείο όπου δεν υπάρχει μέταλλο — ανάμεσα σε δύο πτερύγια ανεμιστήρα, για παράδειγμα. Σε αυτή την περίπτωση, το απαιτούμενο βάρος επιλύεται σε δύο συνιστώσες στις πλησιέστερες διαθέσιμες σταθερές γωνιακές θέσεις εντός του ίδιου επιπέδου διόρθωσης, μια τεχνική γνωστή ως διόρθωση διαχωρισμού. Τα δύο επιμέρους βάρη προστίθενται διανυσματικά ώστε να έχουν το ίδιο αποτέλεσμα με ένα βάρος στη μη διαθέσιμη γωνία. Αυτό δεν είναι το ίδιο με τη ζυγοστάθμιση δύο επιπέδων: η ζυγοστάθμιση δύο επιπέδων κατανέμει τις διορθώσεις μεταξύ δύο αξονικός επιπέδων για την εξάλειψη της στατικής και της ροπιακής ανισορροπίας, ενώ η διαχωρισμένη διόρθωση είναι μια διανυσματική αποσύνθεση μίας διόρθωσης σε ένα επίπεδο όταν η ζητούμενη γωνία δεν είναι διαθέσιμη. Σε κάθε περίπτωση, η γεωμετρία των επιπέδων έχει τόση σημασία όση και οι αριθμοί: ένα σωστά επιλεγμένο ζεύγος προσβάσιμων, επαρκώς απομακρυσμένων επιπέδων διατηρεί τις διορθώσεις μικρές, ασφαλείς και εύκολες στην επαλήθευση έναντι ενός ISO 21940-11 balance grade.
