درک بالانس استاتیک (بالانس تک صفحه‌ای)

تعریف: بالانس استاتیک چیست؟

بالانس استاتیک ساده‌ترین شکل بالانس روتور است. این فرآیندی است که موارد زیر را اصلاح می‌کند عدم تعادل استاتیکوضعیتی که در آن مرکز جرم روتور از محور چرخش آن خارج می‌شود و یک «نقطه سنگین» ایجاد می‌کند. این نوع متعادل‌سازی، از نظر تئوری، می‌تواند با روتور در حالت سکون (به صورت استاتیک) انجام شود. اگر روتوری با عدم تعادل استاتیک خالص روی یک سطح بدون اصطکاک (مانند لبه‌های چاقو) قرار گیرد، می‌چرخد تا زمانی که نقطه سنگین به دلیل گرانش در پایین‌ترین نقطه قرار گیرد.

بالانس استاتیک شامل انجام یک اصلاح در ... تک هواپیما برای خنثی کردن این نقطه سنگین. اصلاح، قرار دادن یک وزنه واحد با زاویه ۱۸۰ درجه در مقابل نقطه سنگین است تا مرکز جرم را به مرکز چرخش بازگرداند.

عدم تعادل استاتیک در مقابل عدم تعادل دینامیک

عدم تعادل استاتیکی همچنین به عنوان "عدم تعادل نیرو" شناخته می‌شود زیرا نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌کند که به صورت شعاعی به سمت خارج از مرکز چرخش عمل می‌کند. با این حال، هیچ "کوپل" یا حرکت گهواره‌ای ایجاد نمی‌کند. این در تضاد با ... است. عدم تعادل دینامیکیکه ترکیبی از عدم تعادل نیرو و کوپل است و برای رفع کامل نیاز به اصلاحاتی در حداقل دو صفحه دارد. یک روتور می‌تواند کاملاً از نظر استاتیکی متعادل باشد اما همچنان عدم تعادل کوپل قابل توجهی داشته باشد که باعث می‌شود هنگام چرخش به شدت ارتعاش کند.

چه زمانی متعادل‌سازی استاتیک کافی است؟

بالانس استاتیکی فقط یک روش مناسب و کافی برای دسته خاصی از روتورها است. این روش عموماً برای اجزایی که بسیار باریک یا دیسکی شکل هستند، که در آنها طول محوری در مقایسه با قطر بسیار کوچک است، استفاده می‌شود. برای این نوع روتورها، بعید است که عدم بالانس کوپل قابل توجهی وجود داشته باشد.

نمونه‌های رایج روتورهایی که بالانس استاتیکی تک صفحه‌ای در آنها اغلب کافی است عبارتند از:

• چرخ‌های سنگ‌زنی
• چرخ‌ها و لاستیک‌های خودرو
• چرخ‌های فن یا دمنده باریک و تکی
• چرخ طیارها
• قرقره‌ها و قرقره‌ها

برای هر روتوری که طول قابل توجهی دارد (مثلاً آرمیچر موتور، پمپ چند مرحله‌ای یا شفت بلند)، بالانس استاتیک به تنهایی کافی نیست، و تعادل پویا مورد نیاز است.

روش‌های بالانس استاتیک

۱. متعادل‌سازی لبه چاقو

این روش کلاسیک و غیرچرخشی است. روتور روی یک جفت لبه چاقویی موازی، تراز و کم اصطکاک قرار می‌گیرد. روتور می‌غلتد تا سنگین‌ترین نقطه آن در پایین قرار گیرد. سپس یک وزنه موقت به بالا (۱۸۰ درجه مخالف) اضافه می‌شود تا روتور در هر موقعیتی که قرار می‌گیرد بدون غلتیدن باقی بماند. سپس این وزنه دائمی می‌شود.

2. دستگاه متعادل کننده عمودی

بالانس استاتیک مدرن اغلب بر روی یک دستگاه بالانس عمودی انجام می‌شود. روتور (مانند یک چرخ طیار یا یک تایر) روی یک صفحه افقی قرار می‌گیرد که توسط حسگرهای نیرو پشتیبانی می‌شود. دستگاه روتور را با سرعت کم می‌چرخاند و حسگرها جهت و بزرگی نیروی عدم بالانس را اندازه‌گیری می‌کنند و اصلاح مورد نیاز را روی صفحه نمایش می‌دهند.

۳. متعادل‌سازی میدان تک‌صفحه‌ای

بالانس استاتیک را می‌توان در محل و روی یک دستگاه مونتاژ شده با استفاده از یک آنالیزور ارتعاش قابل حمل نیز انجام داد. این یک نسخه تک صفحه‌ای از روش ضریب تأثیر است. ابتدا یک قرائت ارتعاش گرفته می‌شود، یک وزنه آزمایشی اضافه می‌شود، قرائت دوم انجام می‌شود و دستگاه، وزنه اصلاحی تکی مورد نیاز و زاویه آن را محاسبه می‌کند.

محدودیت‌ها

محدودیت اصلی بالانس استاتیک، عدم توانایی آن در تشخیص یا اصلاح عدم تعادل کوپل است. اعمال بالانس استاتیک به روتوری که در واقع عدم تعادل دینامیکی دارد، گاهی اوقات می‌تواند با اصلاح مؤلفه نیرو اما نادیده گرفتن یا تشدید مؤلفه کوپل، ارتعاش را بدتر کند. به همین دلیل، برای اکثر ماشین‌آلات صنعتی، بالانس دینامیکی دو صفحه‌ای، روش استاندارد و مورد نیاز است.

← بازگشت به فهرست اصلی