درک متعادلسازی تکصفحهای
تعریف: بالانس تک صفحهای چیست؟
بالانس تک صفحهای یک است متعادل کردن روشی که در آن عدم تعادل روتور با اضافه کردن یا حذف جرم تنها در یک صفحه شعاعی عمود بر محور چرخش اصلاح میشود. این روش زمانی مناسب است که عدم تعادل عمدتاً ... استاتیک در طبیعت - به این معنی که مرکز جرم روتور نسبت به محور چرخش انحراف دارد، اما هیچ کوپل یا گشتاور قابل توجهی وجود ندارد که باعث لرزش روتور شود.
بالانس تک صفحهای سادهترین و اقتصادیترین روش بالانس است که تنها به یک صفحه نیاز دارد. صفحه اصلاح و معمولاً فقط یکی وزن آزمایشی اجرا شود تا تکمیل شود.
چه زمانی از بالانس تک صفحهای استفاده کنیم؟
بالانس تک صفحهای برای انواع خاصی از روتورها و شرایط عملیاتی مناسب است:
۱. روتورهای دیسکی
روتورهایی که طول محوری (ضخامت) آنها در مقایسه با قطر کوچک است، کاندیداهای ایدهآلی هستند. این روتورها اغلب روتورهای "باریک" یا "نازک" نامیده میشوند. مثالها عبارتند از:
- چرخهای سنگزنی
- تیغههای اره گرد
- پروانههای فن یا دمنده تک مرحلهای
- چرخ طیارها
- روتورهای ترمز دیسکی
- قرقرههای تکی
۲. روتورهای صلب که زیر اولین سرعت بحرانی کار میکنند
برای روتورهای صلب که بسیار پایینتر از سطح اول خود عمل میکنند سرعت بحرانی, حتی اگر روتور مقداری طول محوری داشته باشد، بالانس تک صفحهای ممکن است کافی باشد. نکته کلیدی این است که روتور در حین کار دچار خمیدگی یا تغییر شکل قابل توجهی نشود.
۳. وقتی عدم تعادل به عنوان استاتیک شناخته میشود
اگر وضعیت عدم تعادل ناشی از یک منبع موضعی واحد - مانند تجمع مواد، از دست دادن پره فن یا نصب خارج از مرکز - باشد و اندازهگیریهای ارتعاش، حرکت عمدتاً هم فاز را در تمام نقاط یاتاقان نشان دهند، بالانس تک صفحهای مناسب است.
روش متعادلسازی تکصفحهای
این روش از یک رویکرد ساده و سیستماتیک با استفاده از روش ضریب نفوذ پیروی میکند:
مرحله ۱: اندازهگیری اولیه
در حالی که روتور با سرعت عادی خود کار میکند، بردار ارتعاش اولیه (دامنه و فاز) را در یک یا چند محل یاتاقان اندازهگیری و ثبت کنید. این نشان دهنده ارتعاش ناشی از ارتعاش اولیه است. عدم تعادل.
مرحله ۲: وزنه آزمایشی را وصل کنید
دستگاه را متوقف کنید و یک قطعه شناخته شده را وصل کنید وزن آزمایشی در یک موقعیت زاویهای مناسب (معمولاً 0 درجه) روی صفحه تصحیح انتخاب شده. وزنه آزمایشی باید از بزرگی کافی برخوردار باشد تا تغییر قابل توجهی در ارتعاش ایجاد کند - معمولاً 25-50% از سطح ارتعاش اولیه.
مرحله ۳: اجرای آزمایشی
دستگاه را مجدداً راه اندازی کنید و بردار ارتعاش جدید را در همان محل (محلها) اندازه گیری کنید. این اندازه گیری نشان دهنده اثر ترکیبی عدم تعادل اولیه به علاوه وزنه آزمایشی است.
مرحله ۴: محاسبه وزن اصلاحی
دستگاه متعادل کننده انجام می دهد جمع بردار و محاسبه میکند influence coefficient. سپس جرم و موقعیت زاویهای دقیق را برای جسم دائمی محاسبه میکند. وزن اصلاحی که لرزش را به حداقل برساند.
مرحله ۵: نصب اصلاحیه و تأیید آن
وزنه آزمایشی را بردارید، وزنه اصلاحی محاسبه شده را به طور دائم نصب کنید (با اضافه کردن یا برداشتن جرم در محل مشخص شده)، و دستگاه را روشن کنید تا تأیید شود که لرزش به سطح قابل قبولی کاهش یافته است. در صورت لزوم، میتوان برای تنظیم دقیق نتیجه، تعادل تریم را انجام داد.
مزایای متعادلسازی تکصفحهای
- سادگی: فقط به یک صفحه اصلاح نیاز دارد، که پیادهسازی و درک آن را آسانتر میکند.
- Speed: این روش معمولاً فقط به دو یا سه بار اجرا (اولیه، آزمایشی و تأیید) نیاز دارد که باعث صرفهجویی در زمان و کاهش زمان از کارافتادگی دستگاه میشود.
- مقرون به صرفه: اندازهگیریهای کمتر و محاسبات سادهتر به معنای هزینههای نیروی کار کمتر و تجهیزات متعادلسازی ارزانتر است.
- دسترسیپذیری: مکانهای زیادی روی روتور ممکن است برای اضافه کردن وزنههای اصلاحی قابل دسترسی باشند و انعطافپذیری را در محل قرارگیری وزنهها فراهم کنند.
محدودیتها و زمان عدم استفاده از بالانس تک صفحهای
بالانس تک صفحهای محدودیتهای مهمی دارد که باید درک شوند:
۱. نمیتوان عدم تعادل زوج را اصلاح کرد
اگر روتور مشکل قابل توجهی داشته باشد عدم تعادل زوجین- جایی که نیروهای عدم تعادل در دو انتهای روتور اما در موقعیتهای زاویهای مخالف وجود دارند - بالانس تک صفحهای مؤثر نخواهد بود. این شرایط مستلزم آن است که تعادل پویا با اصلاحات در حداقل دو صفحه.
۲. برای روتورهای بلند مناسب نیست
روتورهایی با نسبت طول به قطر بزرگتر از تقریباً 0.5 تا 1.0 معمولاً نیاز به بالانس دو صفحهای دارند. نمونههایی از آن شامل آرمیچر موتور، شفت پمپ و روتورهای فن بلند است.
۳. ممکن است لرزش را در همه یاتاقانها کاهش ندهد
یک اصلاح تک صفحهای که برای یک موقعیت یاتاقان بهینه شده است، ممکن است ارتعاش را در موقعیتهای دیگر یاتاقان به طور کافی کاهش ندهد، به خصوص اگر روتور بلند باشد یا نزدیک به سرعت بحرانی کار کند.
۴. برای روتورهای انعطافپذیر بیاثر است
روتورهایی که بالاتر از اولین سرعت بحرانی خود کار میکنند، دچار خمیدگی میشوند و به تکنیکهای بالانس چند صفحهای نیاز دارند که شکل مودهای روتور را در نظر بگیرند.
ارتباط با بالانس استاتیک
بالانس تک صفحهای ارتباط نزدیکی با بالانس استاتیک. در واقع، بالانس تک صفحهای که روی یک ماشین دوار انجام میشود، اساساً اندازهگیری دینامیکی عدم تعادل استاتیکی است. بالانس استاتیکی را میتوان با روتور در حالت سکون (روی لبههای چاقو یا غلتکها) انجام داد، در حالی که بالانس تک صفحهای با چرخش روتور انجام میشود و امکان اندازهگیری دقیقتر را در شرایط عملیاتی واقعی فراهم میکند.
کاربردها و صنایع معمول
بالانس تک صفحهای به طور گسترده در بسیاری از صنایع برای انواع روتور مناسب استفاده میشود:
- نجاری و فلزکاری: تیغه ارههای گرد، چرخهای سنگزنی، دیسکهای برش
- تهویه مطبوع: فنها و دمندههای گریز از مرکز تک مرحلهای
- تجهیزات کشاورزی: اجزای کمباین دروگر، قرقرههای تکی
- خودرو: چرخ طیار، روتور ترمز، قرقرههای تکی
- جابجایی مواد: قرقرههای نوار نقاله، غلتکهای هرزگرد
برای این کاربردها، بالانس تک صفحهای تعادل بهینهای بین اثربخشی، سادگی و هزینه فراهم میکند و آن را به یک تکنیک اساسی در زمینه بالانس روتور تبدیل میکند.