روش ضریب نفوذ برای متعادل‌سازی میدان

تعریف: ضریب نفوذ چیست؟

یک influence coefficient یک بردار مختلط (شامل دامنه و زاویه فاز) است که نحوه واکنش یک سیستم روتور به یک عدم تعادل شناخته شده را توصیف می‌کند. به طور خاص، این بردار نشان دهنده تغییر در ارتعاش در یک نقطه اندازه‌گیری خاص است که ناشی از اضافه کردن یک وزنه آزمایشی شناخته شده در یک مکان خاص روی صفحه تصحیح است. به عبارت ساده‌تر، این ضریب به شما می‌گوید: "برای یک وزنه آزمایشی با این اندازه، که در این زاویه قرار داده شده است، ارتعاش در یاتاقان به این اندازه و در این جهت تغییر کرده است."

این روش، پایه و اساس متعادل‌سازی میدان مدرن است، زیرا امکان متعادل‌سازی دقیق را بدون نیاز به دانستن خواص فیزیکی پیچیده روتور (مانند جرم، سختی یا میرایی آن) فراهم می‌کند.

چرا روش ضریب نفوذ بسیار مؤثر است؟

قدرت این روش در این واقعیت نهفته است که با دستگاه به عنوان یک «جعبه سیاه» رفتار می‌کند. به جای تلاش برای مدل‌سازی نظری روتور، از یک آزمایش عملی برای اندازه‌گیری مستقیم پاسخ منحصر به فرد سیستم استفاده می‌کند. مزایای کلیدی عبارتند از:

• دقت بالا: این روش تمام اثرات دینامیکی واقعی سیستم، از جمله سختی یاتاقان، انعطاف‌پذیری سازه نگهدارنده و نیروهای آیرودینامیکی را در نظر می‌گیرد.
• Versatility: این روش برای مسائل بالانس تک صفحه‌ای و چند صفحه‌ای پیچیده روی روتورهای صلب و انعطاف‌پذیر به یک اندازه خوب عمل می‌کند.
• بدون نیاز به جداسازی قطعات: این استاندارد برای بالانس درجا یا میدانی است و به ماشین‌ها اجازه می‌دهد تا در شرایط نصب نهایی خود تحت بارها و دماهای عملیاتی عادی، بالانس شوند.

روش متعادل‌سازی تک‌صفحه‌ای (گام به گام)

برای یک تعادل تک صفحه‌ای ساده، روش ضریب تأثیر از یک فرآیند منطقی و واضح پیروی می‌کند:

1. اجرای اولیه (اجرای ۱): در حالی که دستگاه در شرایط کاری عادی قرار دارد، بردار ارتعاش اولیه (دامنه A1 و فاز P1) را در یاتاقان اندازه‌گیری کنید. این نشان دهنده ارتعاش ناشی از عدم تعادل اولیه (O) است.
2. اجرای وزنه آزمایشی (اجرای ۲): دستگاه را متوقف کنید و یک وزنه آزمایشی (T) مشخص را در موقعیت زاویه‌ای مشخص (مثلاً 0 درجه) روی صفحه تصحیح قرار دهید.
3. پاسخ جدید را اندازه‌گیری کنید: دستگاه را روشن کنید و بردار ارتعاش جدید (دامنه A2 و فاز P2) را اندازه‌گیری کنید. این ارتعاش جدید، مجموع برداری عدم تعادل اولیه به علاوه اثر وزنه آزمایشی (O+T) است.
4. محاسبه تغییر ارتعاش: دستگاه تعادل، یک تفریق برداری (A2 – A1) انجام می‌دهد تا برداری را که نشان دهنده اثر وزنه آزمایشی به تنهایی است (اثر T) پیدا کند.
5. ضریب نفوذ (α) را محاسبه کنید: ضریب تأثیر با تقسیم اثر وزنه آزمایشی بر خود وزنه آزمایشی محاسبه می‌شود: α = اثر T / Tاین بردار اکنون نشان دهنده پاسخ ارتعاش به ازای واحد عدم تعادل (مثلاً میلی‌متر بر ثانیه به ازای هر گرم) است.
6. محاسبه اصلاح مورد نیاز: برای حذف عدم تعادل اولیه، به یک وزنه اصلاحی نیاز داریم که بردار ارتعاشی دقیقاً مخالف ارتعاش اولیه (-A1) تولید کند. وزنه اصلاحی مورد نیاز (W) به صورت زیر محاسبه می‌شود: W = -A1 / α.
7. نصب اصلاح و تأیید: وزنه آزمایشی برداشته می‌شود و وزنه اصلاحی محاسبه‌شده (W) به‌طور دائم نصب می‌شود. یک آزمایش نهایی انجام می‌شود تا تأیید شود که ارتعاش به سطح قابل قبولی کاهش یافته است.

متعادل‌سازی چندسطحی

همین اصل برای بالانس دو صفحه‌ای و چند صفحه‌ای نیز صدق می‌کند، اما ریاضیات آن پیچیده‌تر می‌شود. برای یک بالانس دو صفحه‌ای، این دستگاه چهار ضریب تأثیر (اثر وزن در صفحه ۱ بر هر دو یاتاقان و اثر وزن در صفحه ۲ بر هر دو یاتاقان) را محاسبه می‌کند. سپس مجموعه‌ای از معادلات همزمان را برای یافتن وزن‌های صحیح برای هر دو صفحه حل می‌کند. این قابلیت قدرتمند امکان استفاده از آن را تقریباً در هر نوع ماشین دوار فراهم می‌کند.

← بازگشت به فهرست اصلی