درک بالانس استاتیک (بالانس تک صفحهای)
تعریف: بالانس استاتیک چیست؟
بالانس استاتیک سادهترین شکل بالانس روتور است. این فرآیندی است که موارد زیر را اصلاح میکند عدم تعادل استاتیکوضعیتی که در آن مرکز جرم روتور از محور چرخش آن خارج میشود و یک «نقطه سنگین» ایجاد میکند. این نوع متعادلسازی، از نظر تئوری، میتواند با روتور در حالت سکون (به صورت استاتیک) انجام شود. اگر روتوری با عدم تعادل استاتیک خالص روی یک سطح بدون اصطکاک (مانند لبههای چاقو) قرار گیرد، میچرخد تا زمانی که نقطه سنگین به دلیل گرانش در پایینترین نقطه قرار گیرد.
بالانس استاتیک شامل انجام یک اصلاح در ... تک هواپیما برای خنثی کردن این نقطه سنگین. اصلاح، قرار دادن یک وزنه واحد با زاویه ۱۸۰ درجه در مقابل نقطه سنگین است تا مرکز جرم را به مرکز چرخش بازگرداند.
عدم تعادل استاتیک در مقابل عدم تعادل دینامیک
عدم تعادل استاتیکی همچنین به عنوان "عدم تعادل نیرو" شناخته میشود زیرا نیروی گریز از مرکز ایجاد میکند که به صورت شعاعی به سمت خارج از مرکز چرخش عمل میکند. با این حال، هیچ "کوپل" یا حرکت گهوارهای ایجاد نمیکند. این در تضاد با ... است. عدم تعادل دینامیکیکه ترکیبی از عدم تعادل نیرو و کوپل است و برای رفع کامل نیاز به اصلاحاتی در حداقل دو صفحه دارد. یک روتور میتواند کاملاً از نظر استاتیکی متعادل باشد اما همچنان عدم تعادل کوپل قابل توجهی داشته باشد که باعث میشود هنگام چرخش به شدت ارتعاش کند.
چه زمانی متعادلسازی استاتیک کافی است؟
بالانس استاتیکی فقط یک روش مناسب و کافی برای دسته خاصی از روتورها است. این روش عموماً برای اجزایی که بسیار باریک یا دیسکی شکل هستند، که در آنها طول محوری در مقایسه با قطر بسیار کوچک است، استفاده میشود. برای این نوع روتورها، بعید است که عدم بالانس کوپل قابل توجهی وجود داشته باشد.
نمونههای رایج روتورهایی که بالانس استاتیکی تک صفحهای در آنها اغلب کافی است عبارتند از:
- چرخهای سنگزنی
- چرخها و لاستیکهای خودرو
- چرخهای فن یا دمنده باریک و تکی
- چرخ طیارها
- قرقرهها و قرقرهها
برای هر روتوری که طول قابل توجهی دارد (مثلاً آرمیچر موتور، پمپ چند مرحلهای یا شفت بلند)، بالانس استاتیک به تنهایی کافی نیست، و تعادل پویا مورد نیاز است.
روشهای بالانس استاتیک
۱. متعادلسازی لبه چاقو
این روش کلاسیک و غیرچرخشی است. روتور روی یک جفت لبه چاقویی موازی، تراز و کم اصطکاک قرار میگیرد. روتور میغلتد تا سنگینترین نقطه آن در پایین قرار گیرد. سپس یک وزنه موقت به بالا (۱۸۰ درجه مخالف) اضافه میشود تا روتور در هر موقعیتی که قرار میگیرد بدون غلتیدن باقی بماند. سپس این وزنه دائمی میشود.
2. دستگاه متعادل کننده عمودی
بالانس استاتیک مدرن اغلب بر روی یک دستگاه بالانس عمودی انجام میشود. روتور (مانند یک چرخ طیار یا یک تایر) روی یک صفحه افقی قرار میگیرد که توسط حسگرهای نیرو پشتیبانی میشود. دستگاه روتور را با سرعت کم میچرخاند و حسگرها جهت و بزرگی نیروی عدم بالانس را اندازهگیری میکنند و اصلاح مورد نیاز را روی صفحه نمایش میدهند.
۳. ترازسازی میدانی تکصفحه (بالانسنت-۱A)
توازن ایستا (یکصفحهای) را میتوان روی یک دستگاه مونتاژشده نیز با استفاده از یک سیستم توازن قابل حمل انجام داد. با Balanset-1A, حالت “تعادل در یک صفحه (“ایستا”)” سرعت روتور (دور در دقیقه) و بردارِ 1x vibration (مقدار RMS و فاز). بر اساس اندازهگیریهای “Run #0” و “Run #1”، نرمافزار بهطور خودکار محاسبه میکند جرم and زاویه نصب از وزن اصلاحی مورد نیاز برای کاهش عدم تعادل روتور.
نتایج ترازبندی در یک بایگانی ذخیره میشوند و پس از اتمام، میتوان گزارش ترازبندی را در ویرایشگر گزارش داخلی تولید، ویرایش و چاپ کرد.
نحوه انجام بالانس تکصفحهای در برنامه Balanset-1A
- سنسورها را نصب کرده و سیستم را متصل کنید. سنسور لرزش را در نقطه اندازهگیری منتخب نصب کرده و آن را به دستگاه متصل کنید. سنسور فاز (تاکومتر) را نصب کنید، نوار بازتابنده را روی روتور بچسبانید و دستگاه را به یک لپتاپ ویندوزی متصل کنید.
- حالت تعادل تکصفحهای را آغاز کنید. در پنجرهٔ اصلی عملیات، حالت “تکصفحه” را انتخاب کرده و حالت بالانسینگ را آغاز کنید. برنامه پنجرهٔ بایگانی بالانسینگ تکصفحه را باز خواهد کرد.
- یک رکورد آرشیو ایجاد کنید. نام روتور، محل نصب، تلرانسها (لرزش و عدم تعادل باقیمانده) و تاریخ را وارد کنید. نرمافزار یک پوشه بایگانی ایجاد میکند که نمودارها و فایلهای گزارش در آن ذخیره خواهند شد.
- پارامترهای تعادل را در “تنظیمات تعادل” تنظیم کنید.
- ضریب نفوذ: “روتور جدید” (دو اجرا برای کالیبراسیون) یا “ضریب ذخیره شده” (یک اجرا، برای همان نوع ماشین با ضرایب تأثیر ذخیره شده) را انتخاب کنید.
- تودهٔ وزن آزمایشی: “گرام” یا “درصد” را انتخاب کنید. اگر قصد دارید بعداً از حالت “ضریب ذخیره” استفاده کنید، جرم وزنهی آزمایشی را به گرم وارد کنید (آن را روی ترازو وزن کنید).
- روش اتصال وزن: “دورانی” (هر زاویهای روی محیط) یا “موقعیت ثابت” (سوراخها/تیغهها/موقعیتهای ثابت؛ تعداد موقعیتها را وارد کنید) را انتخاب کنید.
- شعاع نصب انبوه: شعاع مورد استفاده برای نصب وزنههای آزمایشی و اصلاحی را وارد کنید.
- وزن آزمایشی را در Plane1 باقی بگذارید: این گزینه را تنها در صورتی فعال کنید که نتوانید وزن آزمایشی را در طول فرآیند حذف کنید.
- اجرای #0 (اجرای اولیه، بدون وزن آزمایشی). دستگاه را به سرعت پایدار برسانید و دستور “Run #0” را اجرا کنید تا ارتعاش اولیه اندازهگیری شود. نرمافزار دور در دقیقه (RPM)، مقدار RMS و فاز مؤلفه ارتعاش 1× را ثبت میکند. زبانه “Charts” شکل موج و طیف را نمایش میدهد.
- وزن آزمایشی را نصب کنید. دستگاه را متوقف کنید و وزنهی آزمایشی را در شعاع معین نصب کنید. وزنهی آزمایشی باید دامنه یا فاز ارتعاش را بهطور قابلتوجهی تغییر دهد. یک معیار رایج “قاعدهی ۳۰/۳۰” است: وزنهی آزمایشی باید دامنه را حدود ۳۰۱TP3T (کاهش یا افزایش) یا فاز را حدود ۳۰ درجه یا بیشتر تغییر دهد. اگر قصد دارید بعداً از حالت “ضریب ذخیره شده” استفاده کنید، وزنهی آزمایشی را در همان زاویهی علامت بازتابی نصب کنید.
- ۱TP5T1 را اجرا کنید (وزن آزمایشی نصب شده). دستگاه را مجدداً راهاندازی کنید، منتظر رسیدن سرعت به حالت پایدار باشید و دستور “Run #1” را اجرا کنید. نرمافزار پارامترهای وزن اصلاحی را محاسبه میکند.
- وزن اصلاحی را نصب کنید. دستگاه را متوقف کنید، وزنهی آزمایشی را بردارید و وزنهی اصلاحی را نصب کنید. زاویهی نصب از موقعیت وزنهی آزمایشی در جهت چرخش روتور شمرده میشود. وزنهی اصلاحی را در شعاع یکسان با وزنهی آزمایشی نصب کنید.
- RunTrim (بررسی کیفیت تراز). دستور “RunTrim” را اجرا کنید تا نتیجه توازن را بررسی کنید. اگر ارتعاش باقیمانده و/یا عدم توازن باقیمانده در محدوده تلرانس قرار داشته باشند، توازن میتواند تکمیل شود. در غیر این صورت، نرمافزار وزن اصلاحی اضافی را محاسبه کرده و توازن میتواند با تقریبهای متوالی ادامه یابد.
نمایش نتیجه: نمودار قطبی و موقعیتهای ثابت
Balanset-1A میتواند جرم و زاویه وزن اصلاحی را در نمای مختصات قطبی نمایش دهد. اگر “موقعیت ثابت” انتخاب شود، برنامه میتواند بهطور خودکار وزن اصلاحی را به دو بخش تقسیم کرده و شمارههای موقعیتی را که هر بخش باید در آنها نصب شود، نشان دهد.
محدودیتها
محدودیت اصلی بالانس استاتیک، عدم توانایی آن در تشخیص یا اصلاح عدم تعادل کوپل است. اعمال بالانس استاتیک به روتوری که در واقع عدم تعادل دینامیکی دارد، گاهی اوقات میتواند با اصلاح مؤلفه نیرو اما نادیده گرفتن یا تشدید مؤلفه کوپل، ارتعاش را بدتر کند. به همین دلیل، برای اکثر ماشینآلات صنعتی، بالانس دینامیکی دو صفحهای، روش استاندارد و مورد نیاز است.
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 