درک روش چهار-چرخشی در بالانس روتور
تعریف: روش چهار-اجرا چیست؟
The روش چهار مرحله‌ای یک روش سیستماتیک برای متعادل‌سازی دو صفحه‌ای که از چهار اندازه‌گیری مجزا برای ایجاد مجموعه‌ای کامل از ضرایب نفوذ برای هر دو صفحات اصلاحی. این روش شامل اندازه‌گیری شرایط اولیه روتور و سپس آزمایش هر صفحه اصلاح به طور مستقل با ... وزن آزمایشی, و به دنبال آن هر دو صفحه به همراه وزنه‌های آزمایشی به طور همزمان آزمایش شدند.
این رویکرد جامع، توصیف کاملی از پاسخ دینامیکی سیستم روتور-یاتاقان ارائه می‌دهد و امکان محاسبه دقیق ... را فراهم می‌کند. وزنه‌های اصلاحی که به حداقل برسانند لرزش در هر دو محل یاتاقان به طور همزمان.
روش چهار-اجرایی
این روش دقیقاً شامل چهار آزمایش متوالی است که هر کدام هدف خاصی را دنبال می‌کنند:
اجرای ۱: اجرای اولیه (مبنا)
دستگاه با سرعت متعادل خود در شرایط اولیه خود کار می‌کند. اندازه‌گیری‌های ارتعاش (هر دو دامنه and فاز) در هر دو محل یاتاقان (یاتاقان ۱ و یاتاقان ۲) ثبت می‌شوند. این، امضای ارتعاش پایه ناشی از ارتعاش اصلی را تعیین می‌کند. عدم تعادل.
- رکورد: ارتعاش در یاتاقان ۱ = A₁، ∠θ₁
- رکورد: ارتعاش در یاتاقان ۲ = A₂، ∠θ₂
مرحله ۲: وزنه آزمایشی در صفحه ۱
دستگاه متوقف می‌شود و یک وزنه آزمایشی مشخص (T₁) در موقعیت زاویه‌ای مشخص در صفحه اصلاح ۱ متصل می‌شود. دستگاه مجدداً راه‌اندازی شده و ارتعاش دوباره در هر دو یاتاقان اندازه‌گیری می‌شود. تغییر در ارتعاش نشان می‌دهد که چگونه یک وزنه در صفحه ۱ بر هر دو محل اندازه‌گیری تأثیر می‌گذارد.
- وزنه آزمایشی T₁ با زاویه α₁ به صفحه ۱ اضافه شده است
- رکورد: ارتعاش جدید در یاتاقان ۱ و یاتاقان ۲
- محاسبه کنید: اثر T₁ بر یاتاقان ۱ (اثر اولیه)
- محاسبه کنید: اثر T₁ بر یاتاقان ۲ (اثر کوپلینگ متقاطع)
مرحله ۳: وزنه آزمایشی در صفحه ۲
وزنه آزمایشی T₁ برداشته می‌شود و یک وزنه آزمایشی متفاوت (T₂) در موقعیت مشخصی در صفحه اصلاح ۲ متصل می‌شود. اندازه‌گیری دیگری انجام می‌شود. این نشان می‌دهد که چگونه یک وزنه در صفحه ۲ بر هر دو یاتاقان تأثیر می‌گذارد.
- وزنه آزمایشی T₁ از هواپیمای ۱ برداشته شد
- وزنه آزمایشی T₂ با زاویه α₂ به صفحه ۲ اضافه شد.
- رکورد: ارتعاش جدید در یاتاقان ۱ و یاتاقان ۲
- محاسبه کنید: اثر T₂ بر یاتاقان ۱ (اثر کوپلینگ متقاطع)
- محاسبه کنید: اثر T₂ بر یاتاقان ۲ (اثر اولیه)
مرحله ۴: وزنه‌های آزمایشی در هر دو سطح
هر دو وزنه آزمایشی به طور همزمان نصب می‌شوند (T₁ در صفحه ۱ و T₂ در صفحه ۲) و یک اندازه‌گیری چهارم انجام می‌شود. این کار داده‌های اضافی را فراهم می‌کند که به تأیید خطی بودن سیستم کمک می‌کند و می‌تواند دقت محاسبات را بهبود بخشد، به ویژه هنگامی که اثرات اتصال متقابل قابل توجه هستند.
- هر دو T₁ و T₂ به طور همزمان نصب شدند
- رکورد: پاسخ ارتعاش ترکیبی در هر دو یاتاقان
- تأیید: مجموع برداری اثرات منفرد با اندازه‌گیری ترکیبی مطابقت دارد (خطی بودن را تأیید می‌کند)
بنیاد ریاضی
روش چهار-اجرایی، چهار ضریب تأثیر را ایجاد می‌کند که یک ماتریس ۲×۲ را تشکیل می‌دهند و رفتار کامل سیستم را توصیف می‌کنند:
ماتریس ضریب نفوذ
- آلفا₁₁: تأثیر وزن واحد در صفحه ۱ بر ارتعاش در یاتاقان ۱ (اثر مستقیم)
- آلفا₁₂: تأثیر وزن واحد در صفحه ۲ بر ارتعاش در یاتاقان ۱ (کوپلینگ متقاطع)
- آلفا₂₁: تأثیر وزن واحد در صفحه ۱ بر ارتعاش در یاتاقان ۲ (کوپلینگ متقاطع)
- آلفا₂₂: تأثیر وزن واحد در صفحه ۲ بر ارتعاش در یاتاقان ۲ (اثر مستقیم)
حل برای وزن‌های اصلاحی
با مشخص بودن هر چهار ضریب، نرم‌افزار بالانس، دستگاهی از دو معادله برداری همزمان را برای محاسبه وزن‌های اصلاحی (W₁ برای صفحه ۱، W₂ برای صفحه ۲) حل می‌کند که ارتعاش را در هر دو یاتاقان به حداقل می‌رساند:
- α₁₁ · W₁ + α₁₂ · W₂ = -V₁ (برای حذف ارتعاش در یاتاقان ۱)
- α₂₁ · W₁ + α₂₂ · W₂ = -V₂ (برای حذف ارتعاش در یاتاقان ۲)
که در آن V₁ و V₂ بردارهای ارتعاش اولیه در دو یاتاقان هستند. در حل از رابطه زیر استفاده شده است: ریاضیات برداری و وارونگی ماتریس.
مزایای روش چهار مرحله‌ای
روش چهار مرحله‌ای چندین مزیت مهم ارائه می‌دهد:
۱. توصیف کامل سیستم
با آزمایش هر صفحه به طور مستقل و سپس هر دو با هم، این روش به طور کامل اثرات مستقیم و اثرات کوپلینگ متقاطع را مشخص می‌کند. این امر زمانی که صفحات به هم نزدیک هستند یا سختی یاتاقان به طور قابل توجهی تغییر می‌کند، بسیار مهم است.
۲. تأیید داخلی
اجرای ۴، خطی بودن سیستم را بررسی می‌کند. اگر اثر ترکیبی هر دو وزنه آزمایشی با مجموع برداری اثرات تک تک آنها مطابقت نداشته باشد، این نشان دهنده رفتار غیرخطی (لقی، لقی یاتاقان، مشکلات فونداسیون) است که باید قبل از ادامه اصلاح شود.
۳. دقت بهبود یافته
وقتی اثرات کوپلینگ متقاطع قابل توجه باشند (یک صفحه به شدت بر یاتاقان دیگر تأثیر بگذارد)، روش چهار مرحله‌ای نتایج دقیق‌تری نسبت به روش‌های ساده‌تر سه مرحله‌ای ارائه می‌دهد.
۴. داده‌های زائد
داشتن چهار اندازه‌گیری برای چهار مجهول، نوعی افزونگی ایجاد می‌کند و به نرم‌افزار اجازه می‌دهد خطاهای اندازه‌گیری را شناسایی و به‌طور بالقوه جبران کند.
۵. اطمینان به نتایج
رویکرد سیستماتیک و تأیید داخلی به تکنسین اطمینان می‌دهد که اصلاحات محاسبه‌شده مؤثر خواهند بود.
چه زمانی از روش چهار-ران استفاده کنیم؟
روش چهار مرحله‌ای به ویژه در این شرایط مناسب است:
- اتصال متقاطع قابل توجه: وقتی صفحات اصلاحی فاصله کمی از هم دارند یا وقتی سیستم روتور-یاتاقان سختی نامتقارنی دارد، یک صفحه به طور قابل توجهی بر هر دو یاتاقان تأثیر می‌گذارد.
- الزامات دقت بالا: وقتی تنگ است تلرانس‌های متعادل‌کننده باید برآورده شود.
- ویژگی‌های سیستم ناشناخته: وقتی برای اولین بار یک ماشین را بالانس می‌کنیم، رفتار سیستم به خوبی درک نشده است.
- تجهیزات بحرانی: ماشین‌آلات با ارزش بالا که در آنها زمان اضافی برای اجرای چهارم با افزایش اطمینان به نتیجه توجیه می‌شود.
- برقراری کالیبراسیون دائمی: هنگام ایجاد کالیبراسیون دائمی داده‌ها برای استفاده‌های بعدی، دقت روش چهار مرحله‌ای، ضرایب ذخیره شده دقیق را تضمین می‌کند.
مقایسه با روش سه مرحله‌ای
روش چهار مرحله‌ای را می‌توان با روش ساده‌تر مقایسه کرد. روش سه اجرا:
روش سه مرحله‌ای
- اجرای ۱: شرط اولیه
- مرحله ۲: وزنه آزمایشی در صفحه ۱
- اجرای ۳: وزنه آزمایشی در صفحه ۲
- محاسبه اصلاحات مستقیماً از سه اجرا
مزایای روش چهار مرحله‌ای
- تأیید خطی بودن: اجرای ۴ تایید می‌کند که سیستم به صورت خطی رفتار می‌کند.
- توصیف بهتر کوپلینگ متقاطع: داده‌های کامل‌تر وقتی که اتصال متقابل قوی است
- تشخیص خطا: ناهنجاری‌ها راحت‌تر تشخیص داده می‌شوند
مزایای روش سه مرحله‌ای
- صرفه‌جویی در زمان: یک اجرای کمتر، زمان متعادل‌سازی را حدود 20% کاهش می‌دهد.
- دقت کافی: برای بسیاری از کاربردها، سه بار اجرا نتایج کافی ارائه می‌دهد.
- سادگی: داده‌های کمتر برای مدیریت و پردازش
در عمل، روش سه مرحله‌ای بیشتر برای کارهای متعادل‌سازی روتین استفاده می‌شود، در حالی که روش چهار مرحله‌ای برای کاربردهای با دقت بالا یا موقعیت‌های مشکل‌دار در نظر گرفته شده است.
نکات اجرایی کاربردی
برای اجرای موفقیت‌آمیز روش چهار مرحله‌ای:
انتخاب وزنه آزمایشی
- وزنه‌های آزمایشی را انتخاب کنید که تغییر ارتعاش ۲۵-۵۰۱TP3T نسبت به حالت پایه ایجاد کنند.
- برای کیفیت اندازه‌گیری ثابت، از وزن‌های قدرمطلق مشابه برای هر دو صفحه استفاده کنید
- اطمینان حاصل کنید که وزنه‌ها در تمام مراحل به طور ایمن متصل شده‌اند
ثبات اندازه‌گیری
- شرایط عملیاتی یکسان (سرعت، دما، بار) را برای هر چهار بار اجرا حفظ کنید
- در صورت لزوم، بین اجراها، تثبیت حرارتی را در نظر بگیرید
- برای همه اندازه‌گیری‌ها از مکان‌ها و نصب یکسان سنسور استفاده کنید
- در هر بار اجرا چندین بار اندازه‌گیری انجام دهید و میانگین آنها را بگیرید تا نویز کاهش یابد
بررسی کیفیت داده‌ها
- تأیید کنید که وزنه‌های آزمایشی، تغییرات ارتعاشی قابل اندازه‌گیری واضحی ایجاد می‌کنند (حداقل 10-15% از سطح اولیه)
- بررسی کنید که نتایج اجرای ۴ تقریباً با مجموع برداری اثرات اجرای ۲ و ۳ مطابقت داشته باشد (در محدوده ۱۰-۲۰۱TP3T)
- اگر بررسی خطی بودن ناموفق بود، قبل از ادامه، مشکلات مکانیکی را بررسی کنید
عیب‌یابی
مشکلات رایج در روش چهار مرحله‌ای و راه‌حل‌های آنها:
اجرای ۴ با پاسخ مورد انتظار مطابقت ندارد
علل احتمالی:
- رفتار غیرخطی سیستم (لقی، نرمی پایه، لقی یاتاقان)
- وزنه‌های آزمایشی خیلی بزرگ هستند و سیستم را به سمت حالت غیرخطی سوق می‌دهند
- خطاهای اندازه‌گیری یا شرایط عملیاتی نامتناسب
راه حل ها:
- بررسی و رفع مشکلات مکانیکی
- از وزنه‌های آزمایشی کوچک‌تر استفاده کنید
- کالیبراسیون سیستم اندازه‌گیری را تأیید کنید
- اطمینان از شرایط عملیاتی ثابت در تمام مراحل
نتایج ضعیف مانده نهایی
علل احتمالی:
- اصلاحات محاسبه‌شده در زوایای اشتباه نصب شده‌اند
- خطاهای اندازه وزن
- ویژگی‌های سیستم بین آزمایش‌های اولیه و نصب اصلاحیه تغییر کرد
راه حل ها:
- نصب وزنه اصلاح را با دقت بررسی کنید
- اطمینان از پایداری مکانیکی در طول فرآیند
- تکرار با داده‌های آزمایشی جدید را در نظر بگیرید
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 