پایه‌های تعادل ساده برای روتورها: طراحی و کاربرد

بالانس روتور مرحله مهمی در تولید و بهره‌برداری از تجهیزات دوار است. بالانس با کیفیت بالا، ارتعاشات را کاهش می‌دهد، طول عمر یاتاقان‌ها و مکانیزم‌ها را افزایش می‌دهد و راندمان کلی تجهیزات را بالا می‌برد. این مقاله به بررسی پایه‌های بالانس ساده‌ای می‌پردازد که بالانس با کیفیت بالا برای انواع مختلف روتورها را با حداقل هزینه فراهم می‌کنند. این پایه‌ها برای بالانس روتورهای کوچک و متوسط مورد استفاده در مکانیزم‌های مختلف مناسب هستند.

اساس طراحی چنین پایه‌هایی یک صفحه یا قاب تخت است که روی فنرهای فشاری استوانه‌ای نصب شده است. فنرها طوری انتخاب می‌شوند که فرکانس طبیعی نوسان صفحه با مکانیزم متعادل نصب شده روی آن، 2-3 برابر کمتر از فرکانس چرخش روتور این مکانیزم در حین متعادل‌سازی باشد.

۱. پایه برای متعادل کردن چرخ‌های ساینده

هدف: متعادل کردن چرخ‌های ساینده.

اجزای اصلی:

1. صفحه (1): روی چهار فنر استوانه‌ای (2) نصب شده است.
2. موتور الکتریکی (3): روتور موتور همزمان به عنوان یک اسپیندل عمل می‌کند که روی آن یک محور (4) برای اتصال چرخ ساینده نصب شده است.
3. حسگر ضربه (5): زاویه چرخش روتور موتور را اندازه‌گیری می‌کند و در سیستم اندازه‌گیری «مجموعه تعادل» برای تعیین موقعیت زاویه‌ای برای حذف جرم اصلاحی از چرخ ساینده استفاده می‌شود.

اصل عملیاتی: این پایه با اندازه‌گیری ارتعاش و شناسایی موقعیت زاویه‌ای نقطه عدم تعادل، امکان تعیین و رفع عدم تعادل چرخ ساینده را فراهم می‌کند.

Features: وجود حسگر زاویه چرخش ضربه‌ای برای تعیین دقیق نقطه تصحیح جرم.

۲. پایه برای پمپ‌های خلاء متعادل‌کننده

هدف: پمپ‌های خلاء متعادل‌کننده

اجزای اصلی:

1. صفحه (1): روی فنرهای استوانه‌ای (2) نصب شده است.
2. پمپ خلاء (3): روی صفحه نصب شده و دارای درایو الکتریکی مخصوص به خود با سرعت چرخش قابل تنظیم از 0 تا 60000 دور در دقیقه است.
3. سنسورهای لرزش (4): روی محفظه پمپ نصب شده و ارتعاش را در دو بخش مختلف در امتداد ارتفاع اندازه‌گیری کنید.
4. حسگر زاویه فاز لیزر (5): برای هماهنگ سازی فرآیند اندازه گیری ارتعاش با زاویه چرخش روتور پمپ استفاده می شود.

اصل عملیاتی: ارتعاش پمپ توسط حسگرها (4) اندازه‌گیری می‌شود و حسگر لیزری (5) اندازه‌گیری‌ها را با زاویه چرخش روتور هماهنگ می‌کند و امکان تعیین محل و بزرگی عدم تعادل را فراهم می‌کند.

Features: قابلیت بالانس در سرعت‌های چرخشی بالا (تا ۶۰۰۰۰ دور در دقیقه) و استفاده از حسگر لیزری برای همگام‌سازی دقیق.

Results: در سرعت‌های زیر بحرانی، عدم تعادل باقیمانده روتور پمپ، الزامات درجه کیفیت تعادل G0.16 مطابق با استاندارد ISO 1940-1-2007 «ارتعاش مکانیکی - الزامات کیفیت تعادل روتورها در حالت ثابت (صلب) - قسمت 1: مشخصات و تأیید تلرانس‌های تعادل» را برآورده می‌کند. ارتعاش باقیمانده محفظه پمپ در سرعت‌های تا 8000 دور در دقیقه از 0.01 میلی‌متر بر ثانیه تجاوز نمی‌کند.

۳. پایه‌های فن‌های متعادل‌کننده

هدف: متعادل سازی فن ها.

اجزای اصلی: طراحی آن مشابه پایه‌های قبلی است، شامل یک صفحه روی فنرها که یک فن روی آن نصب شده است.

اصل عملیاتی: اندازه‌گیری ارتعاش فن و تنظیم جرم برای از بین بردن عدم تعادل.

Results: روی پایه نشان داده شده در شکل ۳، سطح ارتعاش باقیمانده ۰.۸ میلی‌متر بر ثانیه حاصل شد که بیش از سه برابر بهتر از مقدار مجاز برای فن‌های رده BV5 طبق استاندارد ISO 14694-2003 «فن‌های صنعتی - مشخصات کیفیت تعادل و سطوح ارتعاش» است. روی پایه دیگری که در تولید انبوه فن‌های کانالی استفاده می‌شود، ارتعاش باقیمانده به طور مداوم از ۰.۱ میلی‌متر بر ثانیه تجاوز نمی‌کند.

Conclusion

پایه‌های تعادل ساده مبتنی بر صفحه‌ای که روی فنرها نصب شده است، یک راه حل موثر و اقتصادی برای تعادل با کیفیت بالای انواع مختلف روتورها هستند. آنها امکان دستیابی به سطوح پایین ارتعاش باقیمانده را مطابق با استانداردهای بین‌المللی فراهم می‌کنند. چنین پایه‌هایی به طور گسترده در تولید و تعمیر تجهیزات مورد استفاده قرار می‌گیرند و عملکرد قابل اعتماد و طولانی مدت آنها را تضمین می‌کنند.