بالانس دینامیکی (بالانس دو صفحه‌ای) توضیح داده شده است

تعریف: بالانس دینامیکی چیست؟

بالانس دینامیکی روشی برای اصلاح عدم تعادل در روتور با انجام اصلاحات جرمی در حداقل ... دو هواپیمای مجزا در امتداد طول آن. این جامع‌ترین شکل متعادل‌سازی است زیرا هر دو نوع عدم تعادل را به طور همزمان برطرف می‌کند: عدم تعادل استاتیکی (یا نیرویی) and عدم تعادل زوجینروتوری که به صورت دینامیکی بالانس شده باشد، هنگام چرخش، تمایلی به لرزش یا «تکان خوردن» در اثر یک نقطه سنگین یا حرکت گهواره‌ای نخواهد داشت.

تفاوت کلیدی بین عدم تعادل استاتیک و دینامیک

برای درک تعادل پویا، تمایز قائل شدن بین دو نوع عدم تعادل بسیار مهم است:

• عدم تعادل استاتیکی: این وضعیتی است که در آن مرکز جرم روتور از محور چرخش آن خارج می‌شود. این وضعیت مانند یک نقطه سنگین واحد عمل می‌کند. این مشکل را می‌توان با یک وزنه واحد در یک صفحه واحد اصلاح کرد و حتی می‌توان آن را با روتور در حالت سکون (به صورت استاتیک) تشخیص داد.
• عدم تعادل زوج: این اتفاق زمانی می‌افتد که یک روتور دو نقطه سنگین مساوی در دو انتهای مخالف خود داشته باشد که با زاویه ۱۸۰ درجه از هم قرار گرفته‌اند. این وضعیت از نظر استاتیکی متعادل است (در حالت سکون به سمت یک نقطه سنگین نمی‌غلتد)، اما وقتی می‌چرخد، دو نقطه سنگین یک نیروی چرخشی یا "کوپلینگ" ایجاد می‌کنند که باعث می‌شود روتور از انتها به انتها لق بزند. عدم تعادل کوپلینگ فقط زمانی قابل تشخیص است که روتور در حال چرخش است و فقط با قرار دادن وزنه‌ها در دو صفحه مختلف برای ایجاد یک کوپل مخالف می‌توان آن را اصلاح کرد.

عدم تعادل دینامیکیرایج‌ترین حالت در ماشین‌آلات دنیای واقعی، ترکیبی از عدم تعادل استاتیکی و کوپل است. بنابراین، اصلاح آن نیاز به تنظیمات حداقل در دو صفحه دارد که اساس بالانس دینامیکی است.

چه زمانی بالانس دینامیکی مورد نیاز است؟

در حالی که بالانس تک صفحه‌ای (استاتیک) برای اشیاء باریک و دیسکی شکل کافی است، بالانس دینامیکی برای اکثر روتورهای صنعتی ضروری است، به ویژه هنگامی که:

• طول روتور در مقایسه با قطر آن قابل توجه است. یک قاعده کلی رایج این است که اگر طول بیش از نصف قطر باشد، بالانس دینامیکی ضروری است.
• روتور با سرعت بالا کار می‌کند. اثرات عدم تعادل کوپل با افزایش سرعت چرخش بسیار شدیدتر می‌شود.
• جرم به طور ناهموار در امتداد طول روتور توزیع شده است. اجزایی مانند پروانه‌های پمپ چند مرحله‌ای یا آرمیچرهای بلند موتور نیاز به اصلاح دو صفحه‌ای دارند.
• دقت بالایی لازم است. برای برآورده کردن درجه‌های کیفی دقیق بالانس (مثلاً G2.5 یا بهتر)، تقریباً همیشه بالانس دینامیکی مورد نیاز است.

نمونه‌هایی از روتورهایی که همیشه نیاز به بالانس دینامیکی دارند شامل آرمیچر موتور، فن‌های صنعتی، توربین‌ها، کمپرسورها، شفت‌های بلند و میل‌لنگ‌ها می‌شوند.

روش متعادل‌سازی دو صفحه‌ای

بالانس دینامیکی روی یک دستگاه بالانس یا در محل با استفاده از یک آنالیزور ارتعاش قابل حمل انجام می‌شود. این فرآیند، که معمولاً با استفاده از روش ضریب نفوذ انجام می‌شود، شامل موارد زیر است:

1. اجرای اولیه: ارتعاش اولیه (دامنه و فاز) را در هر دو محل یاتاقان اندازه‌گیری کنید.
2. اولین اجرای آزمایشی: یک وزنه آزمایشی مشخص را به اولین صفحه اصلاح (صفحه ۱) اضافه کنید و پاسخ ارتعاش جدید را در هر دو یاتاقان اندازه‌گیری کنید.
3. دومین دوره آزمایشی: وزنه آزمایشی اول را بردارید و یک وزنه آزمایشی جدید به صفحه تصحیح دوم (صفحه ۲) اضافه کنید. پاسخ ارتعاش را در هر دو یاتاقان دوباره اندازه‌گیری کنید.
4. محاسبه: از این سه بار اجرا، دستگاه بالانس چهار «ضریب تأثیر» را محاسبه می‌کند. این ضرایب مشخص می‌کنند که چگونه یک وزن در صفحه ۱ بر ارتعاش در هر دو یاتاقان تأثیر می‌گذارد و چگونه یک وزن در صفحه ۲ بر ارتعاش در هر دو یاتاقان تأثیر می‌گذارد. با استفاده از این اطلاعات، دستگاه مجموعه‌ای از معادلات همزمان را حل می‌کند تا اندازه و محل دقیق وزنه‌های اصلاحی مورد نیاز برای هر دو صفحه را برای از بین بردن عدم تعادل اولیه تعیین کند.
5. اصلاح و تأیید: وزنه‌های آزمایشی برداشته می‌شوند، وزنه‌های تصحیح دائمی محاسبه‌شده در هر دو صفحه نصب می‌شوند و یک آزمایش نهایی برای تأیید کاهش ارتعاش به محدوده‌ی مجاز مشخص‌شده انجام می‌شود.

← بازگشت به فهرست اصلی