روتور آویزان چیست؟ طرح‌های بالانس کانتیلور • بالانس کننده قابل حمل، آنالیزور ارتعاش "Balanset" برای بالانس دینامیکی سنگ شکن ها، فن ها، مالچرها، حلزونی ها روی کمباین ها، شفت ها، سانتریفیوژها، توربین ها و بسیاری از روتورهای دیگر روتور آویزان چیست؟ طرح‌های بالانس کانتیلور • بالانس کننده قابل حمل، آنالیزور ارتعاش "Balanset" برای بالانس دینامیکی سنگ شکن ها، فن ها، مالچرها، حلزونی ها روی کمباین ها، شفت ها، سانتریفیوژها، توربین ها و بسیاری از روتورهای دیگر

روتور آویزان (Overhung rotor) چیست؟ طرح‌های بالانس کانتیلور (Cantilever)

منتشر شده توسط admin در

آشنایی با روتورهای اورهنگ

تعریف: روتور اورهنگ چیست؟

یک روتور آویزان (که به آن روتور کانتی لیور یا روتور کانتی لیور نیز گفته می‌شود) یک روتور پیکربندی که در آن جرم چرخان به سمت بیرون و فراتر از یاتاقان‌های نگهدارنده امتداد می‌یابد و به صورت کنسول نصب شده است. در این طرح، روتور فقط از یک طرف پشتیبانی می‌شود و عنصر کاری (پروانه، چرخ فن، چرخ سنگ‌زنی و غیره) به جای اینکه بین دو یاتاقان قرار گیرد، از تکیه‌گاه یاتاقان آویزان است.

این پیکربندی در بسیاری از انواع تجهیزات صنعتی رایج است و چالش‌های منحصر به فردی را برای ... متعادل کردن به دلیل تشدید عدم تعادل نیروها از طریق عمل کانتی لیور.

نمونه‌های رایج روتورهای اورهنگ

طرح‌های روتور آویزان در کاربردهای صنعتی و تجاری گسترده هستند:

تهویه مطبوع و فن‌های صنعتی

  • پروانه‌های دمنده گریز از مرکز که از شفت‌های موتور امتداد یافته‌اند
  • فن‌های خنک‌کننده محوری نصب‌شده روی زنگوله‌های انتهایی موتور
  • فن‌های صنعتی پایه‌دار

Pumps

  • پروانه‌های پمپ گریز از مرکز تک مرحله‌ای
  • پمپ‌های کوپل مستقیم که در آنها پروانه از یاتاقان موتور خارج می‌شود

ماشین آلات

  • چرخ‌های سنگ‌زنی روی اسپیندل‌های آویزان
  • تیغه‌های فرز و نگهدارنده‌های ابزار
  • سه نظام تراش

انتقال قدرت

  • قرقره‌ها و قرقره‌های نصب شده روی شفت موتور
  • چرخ دنده ها روی شفت های کشیده
  • چرخ دنده های زنجیری

تجهیزات پردازش

  • همزن‌ها و پروانه‌های میکسر
  • پره‌های توربین روی شفت‌های توربین

چرا طراحی اورهنگ؟

علیرغم چالش‌های تعادل، روتورهای آویزان مزایای عملی قابل توجهی ارائه می‌دهند:

۱. دسترسی‌پذیری

عنصر کاری به راحتی برای بازرسی، نگهداری و تعویض بدون جداسازی کل دستگاه یا آسیب رساندن به یاتاقان‌ها قابل دسترسی است.

۲. سادگی و هزینه

حذف یک تکیه‌گاه یاتاقان، پیچیدگی مکانیکی، تعداد قطعات و هزینه تولید را کاهش می‌دهد.

۳. بهره‌وری فضا

طراحی جمع و جور به فضای محوری کمتری نسبت به چیدمان بین یاتاقان‌ها نیاز دارد.

۴. نصب آسان

قطعات اغلب می‌توانند مستقیماً بر روی شفت‌های موتور استاندارد یا ماشین‌آلات موجود و بدون چیدمان‌های کوپلینگ سفارشی نصب شوند.

۵. الزامات فرآیند

در برخی کاربردها (پمپ‌ها، میکسرها، فرآیندهای شیمیایی)، برای دسترسی به سیال یا ماده فرآیند، داشتن عنصر کاری فقط در یک طرف ضروری است.

چالش‌های منحصر به فرد متعادل‌سازی

روتورهای آویزان چالش‌های متعددی را ایجاد می‌کنند که آنها را نسبت به طرح‌های بین یاتاقانی، نسبت به عدم تعادل حساس‌تر می‌کند:

۱. تقویت گشتاور

هر عدم تعادل در یک روتور آویزان، نه تنها نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌کند، بلکه گشتاوری (گشتاور) نیز حول تکیه‌گاه یاتاقان ایجاد می‌کند. هرچه جرم از یاتاقان‌ها دورتر باشد، این گشتاور بزرگتر است و اثر حتی عدم تعادل‌های کوچک را نیز تقویت می‌کند. این موضوع با اصل بازوی اهرمی توصیف می‌شود: نیرو × فاصله = گشتاور.

۲. بارهای تحمل بالا

پیکربندی کانتیلور بارهای شعاعی و گشتاوری بالایی را به یاتاقان‌ها، به ویژه یاتاقان نزدیک به روتور، تحمیل می‌کند. عدم تعادل این بارها را تشدید می‌کند و سایش یاتاقان را تسریع می‌بخشد.

۳. خمش و انحراف شفت

شفت کنسولی در معرض نیروهای خمشی قرار دارد و حتی عدم تعادل‌های کوچک می‌تواند باعث انحراف قابل توجه شفت در انتهای آویزان، به خصوص در سرعت‌های بالاتر یا با فواصل طولانی‌تر از حالت آویزان، شود.

۴. اثرات کوپلینگ و جای کلید

بسیاری از روتورهای آویزان از طریق کلیدها، پیچ‌های تنظیم یا کوپلینگ‌ها روی شفت‌های موتور نصب می‌شوند. این اتصالات می‌توانند شرایط عدم تعادل را ایجاد یا تغییر دهند و هرگونه شل بودن به طور چشمگیری ارتعاش را بدتر می‌کند.

۵. حساسیت به نصب

نصب نامناسب (کاملاً روی شفت قرار نگرفته، با زاویه کج شده، شل بودن بست‌ها) تأثیر بارزتری بر روتورهای آویزان نسبت به طرح‌های بین یاتاقانی دارد.

ملاحظات متعادل‌سازی برای روتورهای آویزان

معمولاً تک‌صفحه‌ای کافی است

بیشتر روتورهای آویزان در جهت محوری نسبتاً کوتاه هستند و می‌توان آنها را با استفاده از ... به طور مؤثر بالانس کرد. بالانس تک صفحه‌ای. (این) صفحه اصلاح معمولاً روی خود روتور و در دسترس‌ترین مکان قرار دارد.

تعادل ایستا در مقابل تعادل پویا

  • Static Balance: تضمین می‌کند که مرکز جرم روتور روی محور چرخش قرار دارد. برای روتورهای دیسکی شکلِ آویزان، بالانس استاتیک اغلب کافی است.
  • Dynamic Balance: برای روتورهای بلندتر و آویزان یا روتورهایی که ضخامت محوری قابل توجهی دارند، ممکن است بالانس دینامیکی در دو صفحه برای از بین بردن ... لازم باشد. عدم تعادل زوجین.

فاصله‌ی بالای سر اهمیت دارد

هرچه فاصله‌ی اورینگ (فاصله‌ی نزدیک‌ترین یاتاقان تا مرکز جرم روتور) بیشتر باشد، کیفیت بالانس بحرانی‌تر می‌شود. به عنوان یک قاعده‌ی کلی:

  • برآمدگی کوتاه (طول/عمق) <0.3): حساسیت کمتر، تلرانس‌های تعادل استاندارد اعمال می‌شود
  • برآمدگی متوسط (0.3) < ل/د <0.7): حساس‌تر، تلرانس‌های دقیق‌تر را در نظر بگیرید
  • برآمدگی بلند (L/D > 0.7): بسیار حساس، نیاز به بالانس دقیق و ممکن است نیاز به بالانس دینامیکی داشته باشد.

که در آن L طول برآمدگی و D قطر روتور است.

بهترین روش‌ها برای بالانس روتور اورهنگ

۱. در صورت امکان، در پیکربندی نهایی نصب‌شده، تعادل برقرار کنید

روتورهای آویزان به طور خاص به نحوه نصب خود حساس هستند. در حالت ایده‌آل، متعادل سازی میدان با روتور نصب شده روی شفت آن، در پیکربندی عملیاتی نهایی خود.

۲. نصب ایمن را تأیید کنید

قبل از متعادل‌سازی، مطمئن شوید که:

  • تمام بست‌های نصب (پیچ‌های تنظیم، مهره‌ها، کلیدها) به درستی محکم شده‌اند
  • روتور کاملاً روی شفت و بدون هیچ فاصله‌ای قرار گرفته است.
  • هرگونه جای کلید به درستی و بدون فاصله بیش از حد نصب شده است
  • روتور عمود بر شفت است (خمیده یا زاویه‌دار نیست)

۳. از شعاع اصلاح مناسب استفاده کنید

Place وزنه‌های اصلاحی در بزرگترین شعاع عملی (معمولاً نزدیک به قطر بیرونی). این امر تأثیر هر گرم وزنه اصلاحی را به حداکثر می‌رساند و امکان افزودن وزنه‌های کوچکتر را فراهم می‌کند.

۴. بررسی کنید که آیا مایع از دستگاه خارج شده است یا خیر.

شفت را اندازه گیری کنید تمام شدن قبل از بالانس کردن. لنگی بیش از حد (خروج از مرکز، لق زدن، خمیدگی محور) مانع از دستیابی به بالانس خوب می‌شود و ابتدا باید اصلاح شود.

۵. اثرات گشتاور را در اندازه‌گیری ارتعاش در نظر بگیرید

هنگام اندازه‌گیری لرزش در نصب روتورهای آویزان، در صورت امکان، اندازه‌گیری‌ها را هم در یاتاقان‌های انتهای محرک و هم در یاتاقان‌های انتهای غیر محرک انجام دهید. الگوی ارتعاش به دلیل گشتاور ایجاد شده توسط جرم آویزان، بین مکان‌ها تفاوت قابل توجهی خواهد داشت.

۶. از تلرانس‌های دقیق‌تر استفاده کنید

با توجه به اثرات تقویت، مشخص کردن یکی را در نظر بگیرید درجه G محکم‌تر از آنچه برای یک روتور بین یاتاقانی معادل استفاده می‌شود. به عنوان مثال، برای کاربردهای حساس از G 2.5 به جای G 6.3 استفاده کنید.

مشکلات و راه‌حل‌های رایج

مشکل: لرزش پس از بالانس شدن برمی‌گردد

علل احتمالی:

  • قطعات نصب شل شده در حین کار، شل کار می‌کردند
  • وزنه‌های اصلاحی جابجا شده یا افتاده‌اند
  • تجمع مواد یا فرسایش، وضعیت تعادل را تغییر داد
  • رشد حرارتی باعث تغییر شد

راه حل ها: از ترکیبات قفل کننده رزوه استفاده کنید، وزنه‌های اصلاح را جوش دهید یا به طور دائم وصل کنید، برنامه بازرسی منظمی تنظیم کنید.

مشکل: عدم توانایی در دستیابی به تعادل قابل قبول

علل احتمالی:

  • بیرون زدگی شفت یا خمیدگی شفت
  • سایش یا لقی بیش از حد بلبرینگ
  • رزونانس ساختاری در سرعت عملیاتی
  • نصب ضعیف روتور (چرخش روتور، عدم قرارگیری کامل روتور)

راه حل ها: قبل از بالانس کردن، مشکلات مکانیکی را برطرف کنید، صاف بودن شفت را بررسی کنید، یاتاقان‌های فرسوده را تعویض کنید و نصب صحیح را تأیید کنید.

ملاحظات طراحی برای تجهیزات جدید

هنگام طراحی تجهیزات با روتورهای آویزان:

  • به حداقل رساندن برآمدگی: فاصله‌ی برآمدگی را تا حد امکان کوتاه نگه دارید
  • سفت کردن محور: برای جلوگیری از خم شدن، از شفت‌های با قطر بزرگتر استفاده کنید
  • استفاده از بلبرینگ‌های مقاوم: یاتاقان‌ها را با ظرفیت بار شعاعی و گشتاور کافی مشخص کنید
  • قابلیت تعادل را فراهم کنید: طراحی صفحات اصلاح یا مکان‌های قابل دسترس برای اضافه کردن/حذف وزنه‌های تعادل
  • پیش متعادل‌سازی را در نظر بگیرید: در صورت امکان، قبل از نصب، روتور را بالانس کنید.
  • تلرانس‌های مناسب را مشخص کنید: بیش از حد جزئیات را مشخص نکنید، اما توجه داشته باشید که طرح‌های آویزان به تعادل خوبی نیاز دارند.

استانداردها و دستورالعمل‌های صنعت

اگرچه روتورهای آویزان استانداردهای بالانس جداگانه‌ای ندارند، اما تحت پوشش استانداردهای بالانس عمومی با نکات ویژه قرار می‌گیرند:

  • ایزو ۲۱۹۴۰-۱۱: راهنمایی در مورد انتخاب درجه G که برای روتورهای آویزان قابل استفاده است، ارائه می‌دهد.
  • API 610 (پمپ‌های گریز از مرکز): کیفیت تعادل را برای پروانه‌های پمپ‌های آویزان مشخص می‌کند.
  • استانداردهای ANSI/AGMA: راهنمایی برای متعادل کردن چرخ دنده ها و قرقره های آویزان ارائه دهید

به طور کلی، از درجه‌های تعادل استاندارد استفاده کنید، اما توجه داشته باشید که پیکربندی‌های آویزان ممکن است از یک درجه تنگ‌تر برای جبران اثرات تقویت بهره ببرند.

← بازگشت به فهرست اصلی

Categories: واژه‌نامهبالانس روتور
واتساپ