درک تعادل دو صفحه‌ای
تعریف: بالانس دو صفحه‌ای چیست؟
بالانس دو صفحه‌ای یک است تعادل پویا رویه ای که در آن وزنه‌های اصلاحی در دو صفحه جداگانه در امتداد طول روتور قرار گرفته‌اند تا هم عدم تعادل استاتیکی و هم ... را از بین ببرند. عدم تعادل زوجین. این روش برای اکثر ماشین‌آلات دوار صنعتی، به ویژه برای روتورهایی که طول محوری آنها قابل مقایسه یا بزرگتر از قطر است، مورد نیاز است.
برخلاف بالانس تک صفحه‌ای, که فقط به جابجایی مرکز جرم روتور می‌پردازد، متعادل‌سازی دو صفحه‌ای هم عدم تعادل نیروی انتقالی و هم گشتاور (کوپلی) که باعث لرزش یا تکان خوردن روتور در حین چرخش می‌شود را اصلاح می‌کند.
چه زمانی بالانس دو صفحه‌ای مورد نیاز است؟
بالانس دو صفحه‌ای در شرایط زیر ضروری است:
۱. روتورهای بلند یا باریک
هر روتوری که نسبت طول به قطر آن بیشتر از تقریباً 0.5 تا 1.0 باشد، نیاز به بالانس دو صفحه‌ای دارد. این شامل موارد زیر است:
- آرمیچر موتور الکتریکی
- شفت پمپ و کمپرسور
- روتورهای فن چند مرحله‌ای
- شفت‌های محرک و کوپلینگ‌ها
- اسپیندل و ابزارهای چرخشی
- روتورهای توربین
۲. وجود عدم تعادل در کوپل
وقتی اندازه‌گیری‌های ارتعاش، حرکت ناهم‌فاز قابل توجهی را بین دو تکیه‌گاه یاتاقان نشان دهند (که نشان‌دهنده حرکت گهواره‌ای یا کج‌شونده است)،, عدم تعادل زوجین وجود دارد و باید با استفاده از بالانس دو صفحه‌ای اصلاح شود.
۳. وقتی بالانس تک صفحه‌ای کافی نیست
اگر تلاشی برای بالانس تک صفحه‌ای ارتعاش را در یک یاتاقان کاهش می‌دهد اما در یاتاقان دیگر افزایش می‌دهد، این نشانه‌ی واضحی است که بالانس دو صفحه‌ای مورد نیاز است.
۴. روتورهای صلب با جرم توزیع‌شده
حتی برای روتورهای صلب پایین‌تر از سطح اول خود عمل می‌کنند سرعت بحرانی, اگر جرم در طول محوری قابل توجهی توزیع شده باشد، بالانس دو صفحه‌ای تضمین می‌کند که ارتعاش در تمام نقاط یاتاقان به حداقل می‌رسد.
روش متعادل‌سازی دو صفحه‌ای
بالانس دو صفحه‌ای پیچیده‌تر از بالانس تک صفحه‌ای است زیرا اصلاحات در یک صفحه بر ارتعاش هر دو یاتاقان تأثیر می‌گذارد. این روش از ... استفاده می‌کند. روش ضریب نفوذ با چندین وزنه‌های آزمایشی:
مرحله ۱: اندازه‌گیری اولیه
دستگاه را با سرعت متعادل‌کننده‌اش به کار بیندازید و بردارهای ارتعاش اولیه (دامنه و ...) را اندازه‌گیری کنید. فاز) در هر دو محل یاتاقان. این موارد را با عنوان “یاتاقان ۱” و “یاتاقان ۲” برچسب‌گذاری کنید. این داده‌ها نشان دهنده اثر ترکیبی تمام عدم تعادل‌های موجود در روتور است.
مرحله 2: تعریف صفحات اصلاح
دو تا انتخاب کنید صفحات اصلاحی در امتداد روتور، جایی که می‌توان وزنه‌ها را اضافه یا حذف کرد. این صفحات باید تا حد امکان عملی و قابل دسترس از هم فاصله داشته باشند. مکان‌های رایج شامل نزدیک هر انتهای روتور، در فلنج‌های کوپلینگ یا در هاب‌های فن است.
مرحله ۳: وزنه آزمایشی در صفحه ۱
دستگاه را متوقف کنید و یک وزنه آزمایشی را در موقعیت زاویه‌ای مشخص در صفحه اول اصلاح قرار دهید. دستگاه را روشن کنید و ارتعاش جدید را در هر دو یاتاقان اندازه‌گیری کنید. تغییر ارتعاش در هر یاتاقان، که توسط وزنه آزمایشی در صفحه ۱ ایجاد می‌شود، ثبت می‌شود. این دو ضریب تأثیر را تعیین می‌کند: اثر صفحه ۱ بر یاتاقان ۱ و اثر صفحه ۱ بر یاتاقان ۲.
مرحله ۴: وزنه آزمایشی در صفحه ۲
وزنه آزمایشی اول را بردارید و یک وزنه آزمایشی در موقعیت مشخصی در صفحه تصحیح دوم وصل کنید. دستگاه را دوباره روشن کنید و ارتعاش را در هر دو یاتاقان اندازه‌گیری کنید. این کار دو ضریب تأثیر دیگر را تعیین می‌کند: تأثیر صفحه ۲ بر یاتاقان ۱ و تأثیر صفحه ۲ بر یاتاقان ۲.
مرحله ۵: محاسبه وزن‌های اصلاحی
ابزار تعادل اکنون چهار ضریب تأثیر دارد که یک ماتریس ۲×۲ را تشکیل می‌دهند که نحوه واکنش سیستم روتور به وزن‌ها در هر صفحه را توصیف می‌کند. با استفاده از ریاضیات برداری و معکوس‌سازی ماتریس، این دستگاه یک سیستم معادلات همزمان را حل می‌کند تا جرم و زاویه دقیق مورد نیاز در هر صفحه اصلاح را برای به حداقل رساندن لرزش در هر دو یاتاقان به طور همزمان محاسبه کند.
مرحله ۶: نصب اصلاحات و تأیید آنها
هر دو وزنه اصلاح محاسبه شده را به طور دائم نصب کنید و دستگاه را برای تأیید نهایی به کار بیندازید. در حالت ایده‌آل، ارتعاش در هر دو یاتاقان باید به سطوح قابل قبول کاهش یابد. در غیر این صورت، می‌توان یک بالانس تریم برای اصلاح اصلاحات انجام داد.
درک ماتریس ضریب نفوذ
قدرت متعادل‌سازی دو صفحه‌ای در ماتریس ضریب تأثیر نهفته است. هر صفحه اصلاحی بر ارتعاش هر دو یاتاقان تأثیر می‌گذارد و این اثرات کوپلینگ متقاطع باید در نظر گرفته شوند:
- اثرات مستقیم: یک وزن در صفحه ۱ بیشترین تأثیر را بر ارتعاش در یاتاقان مجاور ۱ دارد و یک وزن در صفحه ۲ بیشترین تأثیر را بر یاتاقان مجاور ۲ دارد.
- اثرات اتصال متقاطع: با این حال، وزنی که در صفحه ۱ قرار دارد، بر یاتاقان ۲ نیز تأثیر می‌گذارد (هرچند معمولاً به میزان کمتری)، و وزنی که در صفحه ۲ قرار دارد، بر یاتاقان ۱ نیز تأثیر می‌گذارد.
محاسبات دستگاه متعادل‌کننده، هر چهار اثر را به‌طور همزمان در نظر می‌گیرد و تضمین می‌کند که وزنه‌های اصلاحی با هم کار می‌کنند تا لرزش را در تمام نقاط اندازه‌گیری به حداقل برسانند.
مزایای متعادل‌سازی دو صفحه‌ای
- اصلاح کامل: به عدم تعادل استاتیک و کوپل رسیدگی می‌کند و یک راه حل متعادل‌سازی کامل برای اکثر انواع روتور ارائه می‌دهد.
- لرزش را در تمام یاتاقان‌ها به حداقل می‌رساند: برخلاف بالانس تک صفحه‌ای، بالانس دو صفحه‌ای کاهش ارتعاش را در کل سیستم روتور بهینه می‌کند.
- افزایش طول عمر قطعات: با کاهش ارتعاش در هر دو محل یاتاقان، سایش یاتاقان‌ها، آب‌بندها و کوپلینگ‌ها به حداقل می‌رسد.
- استاندارد صنعت: بالانس دو صفحه‌ای رویکرد استاندارد برای اکثر ماشین‌آلات صنعتی است و توسط بسیاری از تولیدکنندگان تجهیزات و استانداردهای صنعتی الزامی است.
- مناسب برای روتورهای صلب: به طور موثر تعادل برقرار می‌کند روتورهای صلب که پایین‌تر از اولین سرعت بحرانی خود کار می‌کنند، که نمایانگر اکثریت قریب به اتفاق تجهیزات صنعتی است.
مقایسه با بالانس تک صفحه‌ای و چند صفحه‌ای
- در مقابل تک صفحه‌ای: بالانس دو صفحه‌ای پیچیده‌تر و زمان‌برتر است، اما کاهش ارتعاش فوق‌العاده‌ای را برای همه روتورها به جز روتورهای دیسکی بسیار باریک فراهم می‌کند.
- در مقابل چند صفحه‌ای: برای روتورهای انعطاف‌پذیر برای کار در سرعت‌های بالاتر از سرعت بحرانی، ممکن است به سه یا چند صفحه اصلاحی نیاز باشد. با این حال، بالانس دو صفحه‌ای برای اکثر ماشین‌آلات صنعتی کافی است.
چالش‌ها و راه‌حل‌های رایج
۱. صفحات اصلاحی غیرقابل دسترس
چالش: گاهی اوقات مکان‌های ایده‌آل برای صفحه اصلاح در یک دستگاه مونتاژ شده قابل دسترسی نیستند.
راه حل: از مکان‌های موجود مانند هاب‌های کوپلینگ، پره‌های فن یا فلنج‌های خارجی استفاده کنید. ابزارهای مدرن می‌توانند از نظر ریاضی فاصله کمتر از حد بهینه بین صفحات را در نظر بگیرند.
۲. پاسخ ناکافی وزنه آزمایشی
چالش: اگر وزنه آزمایشی تغییر بسیار کمی در ارتعاش ایجاد کند، ضرایب تأثیر نادرست خواهند بود.
راه حل: از یک وزنه آزمایشی بزرگتر استفاده کنید یا آن را در شعاع بزرگتری قرار دهید تا اثر آن افزایش یابد.
۳. رفتار سیستم غیرخطی
چالش: برخی از روتورها (به‌ویژه آن‌هایی که اجزای شل، پایه نرم یا در نزدیکی رزونانس کار می‌کنند) به وزنه‌های اصلاحی به‌صورت خطی پاسخ نمی‌دهند.
راه حل: ابتدا مشکلات مکانیکی را برطرف کنید (پیچ‌ها را سفت کنید، پایه نرم را اصلاح کنید) و در صورت امکان، بالانس را دور از سرعت‌های بحرانی انجام دهید.
کاربردهای متعادل‌سازی میدان
متعادل‌سازی دو صفحه‌ای روش استانداردی برای متعادل سازی میدان ماشین‌آلات صنعتی. با استفاده از آنالیزورهای ارتعاش قابل حمل و ابزارهای بالانس، تکنسین‌ها می‌توانند بالانس دو صفحه‌ای را مستقیماً در محل و بدون جداسازی یا حمل روتور به کارگاه بالانس انجام دهند. این رویکرد باعث صرفه‌جویی در زمان، کاهش هزینه و تضمین بالانس روتور در شرایط عملیاتی واقعی می‌شود و عواملی مانند سختی یاتاقان، انعطاف‌پذیری فونداسیون و بارهای فرآیند را در نظر می‌گیرد.
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 