Pöörlevate masinate ekstsentrilisuse mõistmine

Definitsioon: Mis on ekstsentrilisus?

Rootori dünaamika kontekstis ekstsentrilisus viitab radiaalsele kaugusele või nihkele rootori massikeskme (nimetatakse ka raskuskeskmeks) ja selle geomeetrilise keskpunkti (selle vormi või võlli tegeliku keskpunkti) vahel. Ideaalselt tasakaalustatud rootoris langeksid need kaks keskpunkti kokku. Tootmisdefektide ja ebaühtlase materjalitiheduse tõttu on aga peaaegu alati teatav omane ekstsentrilisus. Kui ekstsentriline rootor pöörleb, tekitab nihkes massikeskus tsentrifugaaljõu, mis on vibratsiooni algpõhjus. tasakaalutus.

Ekstsentrilisuse ja tasakaalustamatuse otsene seos

Ekstsentrilisus ja tasakaalustamatus on omavahel põhimõtteliselt seotud. Tasakaalustamatus on ekstsentrilisuse mõju *mõõt* antud kiirusel, ekstsentrilisus aga *füüsikaline põhjus*. Tasakaalustamatuse hulk on otseselt proportsionaalne rootori massi ja selle ekstsentrilisusega.

Valem on lihtne:

Tasakaalutus (U) = Mass (M) × Ekstsentrilisus (e)

See seos rõhutab ekstsentrilisuse kriitilist tähtsust. Isegi väga väike ekstsentrilisus (vaid paar mikromeetrit) raskel ja kiirel rootoril võib tekitada tohutu tasakaalustamatuse jõu, mis viib tugeva vibratsiooni ja laagrite kiire kulumiseni.

Ekstsentrilisuse tüübid

Oluline on eristada ekstsentrilisuse erinevaid vorme ja nendega seotud geomeetrilisi ebatäiusi:

1. Massi ekstsentrilisus

See ongi tegelik ekstsentrilisus, nagu eespool määratletud – massikeskme ja geomeetrilise keskpunkti vaheline nihe. See tüüp põhjustab tasakaalustamatust ja on kõigi tasakaalustusprotseduuride sihtmärk. Seda ei saa näha ega mõõta otse indikaatoriga, kui rootor seisab.

2. Geomeetriline ekstsentrilisus (väljajooks)

See viitab rootori pinna kõrvalekaldele täiuslikust ringist. See on mõõt selle kohta, kui "ümar" võll või rootor on. Seda tuntakse ka kui mehaaniline viskekiirusNäiteks võib võlli kael olla veidi ovaalne või rihmaratas võib olla võllil veidi tsentrist väljas töödeldud. Seda tüüpi ebatäiust *saab* mõõta indikaatoriga aeglase valtsimise ajal. Kuigi see ei esinda otseselt massi tasakaalustamatust, aitab ekstsentriline geomeetriline vorm sageli massi tasakaalustamatusele kaasa.

3. Elektriline väljavool

See ei ole füüsiline ebatäius, vaid mõõtmisviga, mis esineb kontaktivabade lähedusandurite puhul. Kui rootori pinnal on magnetilise läbitavuse või elektrijuhtivuse kõikumisi, võib andur anda vale näidu, mis jäljendab geomeetrilist viskumist. Seda „müra“ tuleb rootori dünaamilise testimise ajal arvesse võtta.

Ekstsentrilisuse põhjused

Massi ekstsentrilisus sisestatakse rootoritesse mitmel viisil:

• Tootmistolerantsid: Ükski tootmisprotsess pole täiuslik. Töötlemisel, valamisel ja kokkupanekul esineb alati väiksemaid vigu.
• Ebaühtlane materjali tihedus: Valu või sepise sees olevad lisandid, tühimikud või poorsus tähendavad, et materjal ei ole täiesti homogeenne, põhjustades massikeskme nihkumist.
• Asümmeetriline disain: Komponendid nagu väntvõllid on oma olemuselt asümmeetrilised.
• Monteerimisvead: Võllile ideaalselt mitte tsentreeritud rihmaratas või laager loob ekstsentrilise massi.
• Termiline moonutus: Ebaühtlane kuumenemine või jahtumine võib põhjustada rootori painutamist, nihutades ajutiselt selle massikeskme. Seda nimetatakse termiliseks vektoriks.

Kuidas ekstsentrilisusega tegeletakse

Kuna massi ekstsentrilisus on tasakaalustamatuse põhjus, korrigeeritakse seda järgmise protsessi abil: tasakaalustamineVäikese raskuse lisamise või eemaldamisega loob tehnik vastasjõu, mis tõmbab rootori massi keskjoone tagasi geomeetrilise keskjoonega joondatud asendisse, minimeerides neto tsentrifugaaljõudu ja sellest tulenevat vibratsiooni.

← Tagasi põhiindeksi juurde