Κατανόηση της εκκεντρότητας του ρότορα

Συσκευές

Φορητή ζυγαριά και αναλυτής κραδασμών Balanset-1A

$2,353.83

Ανταλλακτικά

Αισθητήρας δόνησης

$107.26

Ανταλλακτικά

Οπτικός αισθητήρας (στροφόμετρο λέιζερ)

$147.78

Συσκευές

Balanset-4

$8,107.90

Ανταλλακτικά

Μαγνητική βάση μεγέθους 60-kgf

$54.82

Ανταλλακτικά

Αντανακλαστική ταινία

$11.92

Συσκευές

Δυναμικός εξισορροπιστής "Balanset-1A" OEM

$2,067.80

Ορισμός: Τι είναι η εκκεντρότητα του ρότορα;

Εκκεντρότητα ρότορα (ονομάζεται επίσης εκκεντρικότητα ή γεωμετρική εκτροπή) είναι μια κατάσταση όπου το γεωμετρικό κέντρο ενός ρότορας ή το εξάρτημα του ρότορα δεν συμπίπτει με τον άξονα περιστροφής (την κεντρική γραμμή που ορίζεται από τα υποστηρικτικά ρουλεμάν). Αυτή η μετατόπιση δημιουργεί μια κατάσταση όπου, ακόμη και αν η μάζα είναι τέλεια ισορροπημένη, η εξωτερική επιφάνεια του ρότορα είναι “εκτός κέντρου”, προκαλώντας την τροχιά του κέντρου μάζας γύρω από τον άξονα περιστροφής καθώς ο ρότορας περιστρέφεται, δημιουργώντας δόνηση ίδιο με τη μάζα ανισορροπία.

Η εκκεντρικότητα είναι ιδιαίτερα συχνή σε ηλεκτροκινητήρες (από την μετατόπιση του ρότορα προς την οπή), αντλίες και ανεμιστήρες (από την μετατόπιση της τοποθέτησης της πτερωτής) και σε οποιουσδήποτε συναρμολογημένους ρότορες όπου η στοίβαξη των κατασκευαστικών ανοχών μπορεί να δημιουργήσει γεωμετρική εκτροπή. Αποτελεί σημαντικό πρόβλημα σε μηχανήματα ακριβείας όπου η διατήρηση της σφιχτής ομοκεντρικότητας είναι κρίσιμη.

Τύποι εκκεντρικότητας ρότορα

1. Στατική Εκκεντρότητα (Παράλληλη Μετατόπιση)

• Περιγραφή: Το κέντρο του ρότορα είναι μετατοπισμένο από τον άξονα περιστροφής αλλά παράλληλο με αυτόν
• Γεωμετρία: Σταθερή ακτινική μετατόπιση κατά μήκος του ρότορα
• Αποτέλεσμα: Δημιουργεί ανισορροπία μάζας (γεωμετρικό κέντρο ≠ κέντρο περιστροφής)
• Κοινό σε: Μονοδισκοειδή εξαρτήματα όπως πτερωτές, τροχαλίες
• Διόρθωση: Συχνά διορθώνεται από εξισορρόπηση ή επανατοποθέτηση

2. Δυναμική Εκκεντρικότητα (Γωνιακή Μετατόπιση)

• Περιγραφή: Κεντρική γραμμή ρότορα σε γωνία με τον άξονα περιστροφής
• Γεωμετρία: Η εκκεντρότητα ποικίλλει κατά μήκος του ρότορα
• Αποτέλεσμα: Δημιουργεί ανισορροπία στο ζευγάρι και ποικίλο runout
• Κοινό σε: Μακριοί ρότορες με πολλαπλά στάδια συναρμολόγησης
• Διόρθωση: Απαιτείται επανευθυγράμμιση ή εξειδικευμένη εξισορρόπηση

3. Σύνθετη Εκκεντρικότητα

• Συνδυασμός παράλληλης και γωνιακής μετατόπισης
• Η πιο συνηθισμένη κατάσταση στον πραγματικό κόσμο
• Σύνθετο μοτίβο εκκένωσης
• Απαιτείται προσεκτική ανάλυση για να διακριθεί από άλλα ζητήματα

Συνήθεις αιτίες

Ανοχές κατασκευής

• Εκκεντρότητα οπής: Η οπή του ρουλεμάν δεν είναι ομόκεντρη με την εξωτερική διάμετρο
• Εκκεντρότητα άξονα: Ανακρίβειες κατεργασίας σε στροφεία άξονα
• Στοίβαξη: Πολλαπλά εξαρτήματα συναρμολογημένα με συσσώρευση ανοχής
• Παραλλαγές χύτευσης: Μετατόπιση πυρήνα σε χυτά που δημιουργεί διακύμανση στο πάχος του τοιχώματος

Σφάλματα συναρμολόγησης

• Τοποθέτηση εκτός κέντρου: Η πτερωτή ή το εξάρτημα του ρότορα δεν είναι κεντραρισμένα στον άξονα
• Εγκατάσταση με οπλισμό: Εξάρτημα που έχει γείρει κατά την τοποθέτηση με πίεση
• Θέματα Κλειδιού/Κλειδώματος: Εγκατάσταση υπερμεγέθους κλειδαρόδρομου ή έκκεντρου κλειδιού
• Προβλήματα Θερμικής Εφαρμογής: Συναρμολόγηση με συρρίκνωση ή επέκταση που δημιουργεί μετατόπιση

Λειτουργικά Αιτίες

• Φθορά ρουλεμάν: Υπέρμετρος εκτελωνισμός επιτρέπει στον άξονα να κινείται εκτός κέντρου
• Κάμψη άξονα: Μόνιμο ή θερμικό τόξο που δημιουργεί αποτελεσματική εκκεντρότητα
• Πλαστική παραμόρφωση: Υπερφόρτωση που προκαλεί μόνιμη παραμόρφωση άξονα ή εξαρτήματος
• Χαλαρότητα: Το εξάρτημα λειτούργησε χαλαρά και μετατοπίστηκε στη θέση του.

Επιδράσεις και συμπτώματα

Συμπτώματα κραδασμών

• 1× Σύγχρονη Δόνηση: Το κύριο σύμπτωμα, φαίνεται να είναι πανομοιότυπο με την ανισορροπία μάζας
• Ψηλά Ράουντ: Μετρήσιμη ακτινική εκκεντρότητα ακόμη και σε χαμηλές ταχύτητες κύλισης
• Σταθερή Φάση: Σε αντίθεση με ορισμένα άλλα ρήγματα, η φάση είναι συνήθως σταθερή.
• Απόκριση σε Τετράγωνο Ταχύτητας: Η δόνηση αυξάνεται με την ταχύτητα² όπως η ανισορροπία

Ηλεκτρικά Εφέ (Ηλεκτροκινητήρες/Γεννήτριες)

• Μεταβολή διακένου αέρα: Ο έκκεντρος ρότορας δημιουργεί ανομοιόμορφο κενό αέρα
• Μαγνητική έλξη ανισορροπίας (UMP): Ασύμμετρες μαγνητικές δυνάμεις
• Τρέχουσες διακυμάνσεις: Η ποικίλη απροθυμία επηρεάζει την τρέχουσα άντληση
• Υπερθέρμανση: Τοπική θέρμανση στο ελάχιστο κενό αέρα
• Ηλεκτρομαγνητικός θόρυβος: 2× δόνηση και θόρυβος συχνότητας γραμμής

Μηχανική καταπόνηση

• Αυξημένα φορτία ρουλεμάν από δυνάμεις ανισορροπίας
• Κυκλική τάση κάμψης στον άξονα
• Μειωμένες αποστάσεις σε σημεία με ελάχιστο κενό
• Πιθανότητα τριβών σε κοντινές αποστάσεις

Διάγνωση και Διαφοροποίηση

Εκκεντρικότητα έναντι Ανισορροπίας Μάζας

Χαρακτηριστικό	Ανισορροπία μάζας	Εκκεντρικότητα
Συχνότητα δόνησης	1× ταχύτητα λειτουργίας	1× ταχύτητα λειτουργίας
Αργή κύλιση	Ελάχιστος	Υψηλή (ανάλογη με την εκκεντρότητα)
Απάντηση στην εξισορρόπηση	Μειωμένοι κραδασμοί	Περιορισμένη βελτίωση (προσθέτει ανισορροπία μάζας για αντιστάθμιση)
Ηλεκτρικά εφέ	Κανένας	Μεταβολή διακένου αέρα, UMP (σε κινητήρες/γεννήτριες)
Διόρθωση	Προσθήκη βαρών ισορροπίας	Επανατοποθετήστε το εξάρτημα, αντικαταστήστε το σε περίπτωση κατασκευαστικού ελαττώματος

Διαγνωστικές εξετάσεις

Μέτρηση εκκένωσης

• Μετρήστε την ακτινική εκκεντρότητα με δείκτη μέτρησης ή αισθητήρα εγγύτητας
• Περιστρέψτε τον άξονα αργά (< 100 σ.α.λ.)
• Η υψηλή εκκεντρότητα (συνήθως > 0,05 mm ή 2 mils) υποδηλώνει εκκεντρότητα ή λυγισμένο άξονα
• Η παρουσία εκκεντρότητας ακόμη και όταν δεν περιστρέφεται επιβεβαιώνει γεωμετρικό πρόβλημα

Δοκιμή Απόκρισης Εξισορρόπησης

• Προσπαθήστε να ισορροπήσετε με δοκιμαστικά βάρη
• Η εκκεντρικότητα περιορίζει την εφικτή ποιότητα ισορροπίας
• Μπορεί να επιτύχει αποδεκτούς κραδασμούς, αλλά απαιτούνται υψηλά βάρη διόρθωσης
• Τα βάρη “κυνηγούν” τη γεωμετρική μετατόπιση αντί να διορθώνουν την κατανομή μάζας

Μέθοδοι Διόρθωσης

Μηχανική Διόρθωση

• Επανατοποθέτηση στοιχείου: Αφαιρέστε και επανατοποθετήστε με καλύτερη συγκέντρωση
• Επιφάνειες Μηχανής: Επανατοποθετήστε τα ρουλεμάν ή επανακατασκευάστε τον άξονα για να βελτιώσετε την εκκεντρότητα
• Αντικατάσταση εξαρτήματος: Σε περίπτωση κατασκευαστικού ελαττώματος, η αντικατάσταση μπορεί να είναι η μόνη επιλογή
• Ρύθμιση στελέχους: Για συναρμολογημένα εξαρτήματα, προσαρμόστε τη θέση τους

Εξισορρόπηση Αποζημίωσης

• Προσθέστε βάρη ισορροπίας για να δημιουργήσετε αντισταθμιστική ανισορροπία
• Μειώνει τους κραδασμούς αλλά δεν διορθώνει το γεωμετρικό πρόβλημα
• Αποδεκτό εάν η εκκεντρότητα εντός ανοχής και οι κραδασμοί μειωθούν επαρκώς
• Τεκμηριωμένος περιορισμός για εφαρμογές ακριβείας

Για ηλεκτροκινητήρες/γεννήτριες

• Επανατοποθετήστε τον ρότορα για να ελαχιστοποιήσετε την διακύμανση του διακένου αέρα
• Σε σοβαρές περιπτώσεις, απαιτείται εκ νέου διάτρηση ή αντικατάσταση του στάτη
• Ηλεκτρομαγνητική αντιστάθμιση μερικές φορές είναι δυνατή με προηγμένα χειριστήρια

Η εκκεντρότητα του ρότορα είναι μια γεωμετρική ατέλεια που δημιουργεί δυναμικές συνέπειες παρόμοιες με την ανισορροπία μάζας, αλλά με ξεχωριστά διαγνωστικά χαρακτηριστικά. Η αναγνώριση της εκκεντρότητας μέσω της μέτρησης της εκκεντρότητας και η κατανόηση των περιορισμών της στην εξισορρόπηση επιτρέπει κατάλληλες διορθωτικές ενέργειες - μηχανική διόρθωση όταν είναι εφικτή ή αποδοχή με αντιστάθμιση ισορροπίας όταν η γεωμετρική τροποποίηση δεν είναι πρακτική.

---

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο