LIITE 1 ROOTTORIN TASAPAINOTUS.
Roottori on kappale, joka pyörii tietyn akselin ympäri ja jota tukipinnat pitävät laakeripinnoillaan. Roottorin laakeripinnat siirtävät painot tukiin vierintä- tai liukulaakereiden avulla. Käyttäessämme termiä "laakeripinta" viittaamme yksinkertaisesti Zapfen*- tai Zapfenin korvaaviin pintoihin.
*Zapfen (saksaksi "lehti", "tappi") - on yksi osa akseli tai akseli, jota kannatin (laakeripesä) kantaa.
Kuva 1 Roottori ja keskipakovoimat.
Täydellisesti tasapainotetussa roottorissa sen massa jakautuu symmetrisesti pyörimisakselin suhteen. Tämä tarkoittaa, että roottorin mikä tahansa elementti voi vastata toista elementtiä, joka sijaitsee symmetrisesti pyörimisakselin suhteen. Pyörimisen aikana kuhunkin roottorin elementtiin kohdistuu keskipakovoima, joka on suunnattu säteittäiseen suuntaan (kohtisuoraan roottorin pyörimisakselia vastaan). Tasapainotetussa roottorissa johonkin roottorin elementtiin vaikuttava keskipakovoima tasapainotetaan symmetriseen elementtiin vaikuttavalla keskipakovoimalla. Esimerkiksi elementteihin 1 ja 2 (jotka on esitetty kuvassa 1 ja väritetty vihreällä) vaikuttavat keskipakovoimat F1 ja F2: ne ovat samanarvoisia ja suunnaltaan täysin vastakkaisia. Tämä pätee kaikkiin roottorin symmetrisiin elementteihin, joten roottoriin vaikuttava keskipakovoima on yhteensä 0, jolloin roottori on tasapainossa. Jos roottorin symmetria kuitenkin rikkoutuu (kuvassa 1 epäsymmetrinen elementti on merkitty punaisella), roottoriin alkaa vaikuttaa epätasapainoinen keskipakovoima F3.
Pyörimisessä tämä voima muuttaa suuntaa yhdessä roottorin pyörimisen kanssa. Tästä voimasta johtuva dynaaminen paino siirtyy laakereihin, mikä johtaa niiden nopeampaan kulumiseen. Lisäksi tämän voiman muuttujan vaikutuksesta roottorin tukiin ja perustukseen, johon roottori on kiinnitetty, syntyy syklinen muodonmuutos, joka lets tärinää. Roottorin epätasapainon ja siihen liittyvän tärinän poistamiseksi on tarpeen asettaa tasapainotusmassat, jotka palauttavat roottorin symmetrian.
Roottorin tasapainottaminen on toimenpide, jossa epätasapaino poistetaan lisäämällä tasapainotusmassoja.
Tasapainotuksen tehtävänä on löytää yhden tai useamman tasapainottavan massan asennuksen arvo ja paikat (kulma).
Roottorityypit ja epätasapaino.
Roottorin materiaalin lujuus ja siihen vaikuttavien keskipakovoimien suuruus huomioon ottaen roottorit voidaan jakaa kahteen tyyppiin: jäykkiin ja joustaviin.
Jäykät roottorit voivat käyttöolosuhteissa keskipakovoiman vaikutuksesta hieman deformoitua, ja tämän deformaation vaikutus laskelmiin voidaan siksi jättää huomiotta.
Joustavien roottoreiden muodonmuutoksia ei sen sijaan saa koskaan jättää huomiotta. Taipuisien roottoreiden muodonmuutokset vaikeuttavat tasapainotusongelman ratkaisua ja edellyttävät joidenkin muiden matemaattisten mallien käyttöä verrattuna jäykkien roottoreiden tasapainotustehtävään. On tärkeää mainita, että sama roottori voi pienillä pyörimisnopeuksilla käyttäytyä jäykän roottorin tavoin ja suurilla nopeuksilla se käyttäytyy taipuisan roottorin tavoin. Seuraavassa tarkastellaan ainoastaan jäykkien roottorien tasapainottamista.
Riippuen epätasapainossa olevien massojen jakautumisesta roottorin pituussuunnassa voidaan erottaa kaksi epätasapainon tyyppiä - staattinen ja dynaaminen (nopea, hetkellinen). Roottorin staattinen ja dynaaminen tasapainotus toimii vastaavasti samalla tavalla.
Roottorin staattinen epätasapaino syntyy ilman roottorin pyörimistä. Toisin sanoen se on hiljainen, kun roottori on painovoiman vaikutuksen alaisena, ja lisäksi se kääntää "raskasta kohtaa" alaspäin. Kuvassa 2 on esimerkki roottorista, jossa on staattinen epätasapaino.
Kuva 2
Dynaaminen epätasapaino syntyy vain roottorin pyöriessä.
Kuvassa 3 on esimerkki roottorista, jossa on dynaaminen epätasapaino.
Kuva 3. Roottorin dynaaminen epätasapaino - keskipakoisvoimien pari
Tässä tapauksessa epätasapainossa olevat yhtä suuret massat M1 ja M2 sijaitsevat eri pinnoilla - eri paikoissa roottorin pituussuunnassa. Staattisessa asennossa, eli kun roottori ei pyöri, roottoriin voi vaikuttaa vain painovoima, ja massat tasapainottavat siten toisiaan. Dynamiikassa roottorin pyöriessä massoihin M1 ja M2 alkavat vaikuttaa keskipakovoimat FЎ1 ja FЎ2. Nämä voimat ovat samanarvoisia ja suunnaltaan vastakkaisia. Koska ne kuitenkin sijaitsevat eri paikoissa akselin pituudella eivätkä samalla linjalla, voimat eivät kompensoi toisiaan. Voimat FЎ1 ja FЎ2 aiheuttavat roottoriin vaikuttavan momentin. Siksi tällä epätasapainolla on toinen nimi "momentti". Vastaavasti kompensoimattomat keskipakovoimat vaikuttavat laakeritukiin, mikä voi ylittää huomattavasti ne voimat, joihin luotimme, ja myös lyhentää laakerien käyttöikää.
Koska tämäntyyppinen epätasapaino esiintyy vain dynamiikassa roottorin pyörimisen aikana, sitä kutsutaan dynaamiseksi. Sitä ei voida poistaa staattisessa tasapainotuksessa (tai niin sanotussa "veitsien päällä") tai muilla vastaavilla tavoilla. Dynaamisen epätasapainon poistamiseksi on tarpeen asettaa kaksi kompensointipainoa, jotka luovat yhtä suuren ja vastakkaissuuntaisen momentin kuin M1:n ja M2:n massoista aiheutuva momentti. Kompensoivien massojen ei välttämättä tarvitse olla asennettu vastakkain massojen M1 ja M2 kanssa ja olla arvoltaan yhtä suuria kuin ne. Tärkeintä on, että ne luovat momentin, joka kompensoi täysin juuri epätasapainon hetkellä.
Yleensä massat M1 ja M2 eivät välttämättä ole yhtä suuria, joten syntyy staattisen ja dynaamisen epätasapainon yhdistelmä. Teoreettisesti on osoitettu, että jäykän roottorin epätasapainon poistamiseksi on välttämätöntä ja riittävää asentaa kaksi painoa, jotka on sijoitettu roottorin pituussuunnassa. Nämä painot kompensoivat sekä dynaamisen epätasapainon aiheuttaman momentin että keskipakovoiman, joka johtuu massan epäsymmetriasta roottorin akseliin nähden (staattinen epätasapaino). Kuten tavallista, dynaaminen epätasapaino on tyypillistä pitkille roottoreille, kuten akseleille, ja staattinen epätasapaino kapeille roottoreille. Jos kapea roottori on kuitenkin asennettu vinoon akseliin nähden tai, mikä vielä pahempaa, deformoitunut (niin sanottu "pyörän heilahtelu"), dynaamisen epätasapainon poistaminen on tällöin vaikeaa (ks. kuva 4), due koska on vaikeaa asettaa korjaavia painoja, jotka luovat oikean kompensoivan momentin.
Kuva 4 Huojuvan pyörän dynaaminen tasapainotus
Koska kapea roottorilapa luo lyhyen momentin, se voi vaatia suuren massan painojen korjaamista. Samalla syntyy kuitenkin ylimääräinen niin sanottu "indusoitu epätasapaino", joka liittyy kapean roottorin muodonmuutokseen korjaavien massojen aiheuttamien keskipakovoimien vaikutuksesta.
Katso esimerkki:
" Menetelmälliset ohjeet jäykkien roottoreiden tasapainottamiseen" ISO 1940-1:2003 Mekaaninen värähtely - Tasapainon laatuvaatimukset roottoreille, jotka ovat vakiotilassa (jäykät) - Osa 1: Tasapainotoleranssien määrittely ja todentaminen
Tämä näkyy kapeiden tuulettimien pyörien kohdalla, mikä vaikuttaa tehon epätasapainon lisäksi myös aerodynaamiseen epätasapainoon. Ja on tärkeää pitää mielessä, että aerodynaaminen epätasapaino, itse asiassa aerodynaaminen voima, on suoraan verrannollinen roottorin kulmanopeuteen, ja sen kompensoimiseksi käytetään korjaavan massan keskipakovoimaa, joka on verrannollinen kulmanopeuden neliöön. Tämän vuoksi tasapainottava vaikutus voi esiintyä vain tietyllä tasapainotustaajuudella. Muilla nopeuksilla syntyisi ylimääräinen väli. Samaa voidaan sanoa sähkömagneettisen moottorin sähkömagneettisista voimista, jotka ovat myös verrannollisia kulmanopeuteen. Toisin sanoen on mahdotonta poistaa kaikkia mekanismin värähtelyn syitä millään tasapainotuksella.
Värähtelyn perusteet.
Värähtely on mekanismin rakenteen reaktio syklisen herätevoiman vaikutuksesta. Tämä voima voi olla luonteeltaan erilainen.
Värähtelyn suuruus (esimerkiksi sen amplitudi AB) ei riipu ainoastaan mekanismiin vaikuttavan herätevoiman Fт suuruudesta ympyrätaajuudella ω, vaan myös mekanismin rakenteen jäykkyydestä k, massasta m ja vaimennuskertoimesta C. Tämä riippuu myös mekanismista.
Tärinän ja tasapainomekanismien mittaamiseen voidaan käyttää erityyppisiä antureita, kuten:
- absoluuttiset tärinäanturit, jotka on suunniteltu mittaamaan tärinän kiihtyvyyttä (kiihtyvyysanturit) ja tärinänopeutta;
- suhteelliset värähtelyanturit, jotka on suunniteltu mittaamaan värähtelyä, pyörrevirta- tai kapasitiiviset.
Joissakin tapauksissa (kun mekanismin rakenne sallii sen) voidaan käyttää myös voima-antureita sen värähtelypainon tutkimiseen.
Niitä käytetään erityisesti laajalti kovalaakeristen tasapainotuskoneiden tukien tärinän painon mittaamiseen.
Värähtely on siis mekanismin reaktio ulkoisten voimien vaikutuksesta. Värähtelyn määrä riippuu mekanismiin vaikuttavan voiman suuruuden lisäksi myös mekanismin jäykkyydestä. Kaksi samansuuruista voimaa voi johtaa erilaisiin värähtelyihin. Mekanismeissa, joissa on jäykkä tukirakenne, dynaamiset painot voivat vaikuttaa merkittävästi laakeriyksiköihin jopa pienen värähtelyn yhteydessä. Siksi tasapainotettaessa mekanismeja, joissa on jäykät jalat, käytetään voima-antureita ja värähtelyä (tärinäkiihtyvyysanturit). Tärinäantureita käytetään vain mekanismeissa, joissa on suhteellisen taipuisat tuet, juuri silloin, kun epätasapainoisten keskipakoisvoimien vaikutus johtaa tukien huomattavaan muodonmuutokseen ja tärinään. Voima-antureita käytetään jäykissä tuissa silloinkin, kun epätasapainosta aiheutuvat merkittävät voimat eivät johda merkittävään tärinään.
Olemme aiemmin maininneet, että roottorit jaetaan jäykkiin ja joustaviin. Roottorin jäykkyyttä tai joustavuutta ei pidä sekoittaa niiden tukien (perustusten) jäykkyyteen tai liikkuvuuteen, joilla roottori sijaitsee. Roottoria pidetään jäykkänä, kun sen muodonmuutos (taipuminen) keskipakovoimien vaikutuksesta voidaan jättää huomiotta. Joustavan roottorin muodonmuutos on suhteellisen suuri: sitä ei voida jättää huomiotta.
Tässä artikkelissa tarkastellaan ainoastaan jäykkien roottorien tasapainottamista. Jäykkä (muodoltaan muuttumaton) roottori puolestaan voi sijaita jäykillä tai liikkuvilla (muovautuvilla) tuilla. On selvää, että tukien jäykkyys/liikkuvuus on suhteellista riippuen roottorin pyörimisnopeudesta ja siitä aiheutuvien keskipakovoimien suuruudesta. Perinteinen raja on roottorin tukien/perustuksen vapaiden värähtelyjen taajuus. Mekaanisten järjestelmien osalta vapaiden värähtelyjen muoto ja taajuus määräytyvät mekaanisen järjestelmän elementtien massan ja kimmoisuuden mukaan. Toisin sanoen omien värähtelyjen taajuus on mekaanisen järjestelmän sisäinen ominaisuus eikä se riipu ulkoisista voimista. Kun tuet poikkeavat tasapainotilasta, niillä on taipumus palata tasapainoasentoonsa. due kimmoisuuteen. Mutta due massiivisen roottorin hitausvoiman vuoksi tämä prosessi on luonteeltaan vaimennettua värähtelyä. Nämä värähtelyt ovat roottori-tukijärjestelmän omia värähtelyjä. Niiden taajuus riippuu roottorin massan ja tukien kimmoisuuden suhteesta.
Kun roottori alkaa pyöriä ja sen pyörimisnopeus lähestyy sen omien värähtelyjen taajuutta, värähtelyamplitudi kasvaa jyrkästi, mikä voi johtaa jopa rakenteen tuhoutumiseen.
Mekaaninen resonanssi on ilmiö. Resonanssialueella pyörimisnopeuden muuttaminen 100 kierrosta minuutissa voi johtaa värähtelyn kymmenkertaistumiseen. Tällöin (resonanssialueella) värähtelyn vaihe muuttuu 180°.
Jos mekanismin suunnittelu on laskettu epäonnistuneesti ja roottorin käyttönopeus on lähellä värähtelyjen ominaistaajuutta, mekanismin toiminta on mahdotonta. due kohtuuttoman korkeaan tärinään. Tavallinen tasapainotus on myös mahdotonta, koska parametrit muuttuvat dramaattisesti jo pienelläkin pyörimisnopeuden muutoksella. Resonanssitasapainotuksen alalla käytetään erityisiä menetelmiä, mutta niitä ei ole kuvattu tässä artikkelissa. Voit määrittää mekanismin ominaistärinän taajuuden ulosajossa (kun roottori on sammutettu) tai iskujen avulla, minkä jälkeen tehdään spektrianalyysi järjestelmän vasteesta iskuun. "Balanset-1" tarjoaa mahdollisuuden määrittää mekaanisten rakenteiden ominaistaajuudet näillä menetelmillä.
Mekanismeissa, joiden toimintanopeus on suurempi kuin resonanssitaajuus eli jotka toimivat resonanssimoodissa, tukia pidetään liikkuvina ja mittaamiseen käytetään värähtelyantureita, pääasiassa värähtelykiihtyvyysantureita, jotka mittaavat rakenneosien kiihtyvyyttä. Kovassa laakerointitilassa toimivien mekanismien osalta tukia pidetään jäykkinä. Tällöin käytetään voima-antureita.
Matemaattisia (lineaarisia) malleja käytetään laskelmissa, kun tasapainotetaan jäykkiä roottoreita. Lineaarisuus tarkoittaa, että yksi malli on suoraan verrannollinen (lineaarisesti) riippuvainen toisesta. Jos esimerkiksi roottorin kompensoimaton massa kaksinkertaistetaan, värähtelyarvo kaksinkertaistuu vastaavasti. Jäykille roottoreille voidaan käyttää lineaarista mallia, koska tällaiset roottorit eivät deformoidu. Lineaarista mallia ei voi enää käyttää joustaville roottoreille. Joustavan roottorin tapauksessa raskaan pisteen massan kasvaessa pyörimisen aikana tapahtuu ylimääräinen muodonmuutos, ja massan lisäksi myös raskaan pisteen säde kasvaa. Siksi joustavan roottorin värähtely yli kaksinkertaistuu, eivätkä tavanomaiset laskentamenetelmät toimi. Myös mallin lineaarisuuden rikkominen voi johtaa tukien kimmoisuuden muuttumiseen niiden suurilla muodonmuutoksilla, esimerkiksi kun tukien pienet muodonmuutokset vaikuttavat joihinkin rakenneosiin, ja kun suuret vaikuttavat myös muihin rakenneosiin. Siksi on mahdotonta tasapainottaa mekanismeja, joita ei ole kiinnitetty alustaan ja jotka on esimerkiksi yksinkertaisesti perustettu lattialle. Merkittävillä värähtelyillä epätasapainovoima voi irrottaa mekanismin lattiasta, jolloin järjestelmän jäykkyysominaisuudet muuttuvat merkittävästi. Moottorin jalat on kiinnitettävä tukevasti, ruuvikiinnikkeet on kiristettävä, aluslevyjen paksuuden on annettava riittävä jäykkyys jne. Rikkinäisten laakereiden tapauksessa akselin ja sen iskujen merkittävä siirtyminen on mahdollista, mikä johtaa myös lineaarisuuden rikkoutumiseen ja siihen, että laadukasta tasapainotusta ei voida suorittaa.
Tasapainotusmenetelmät ja -laitteet
Kuten edellä mainittiin, tasapainotus on prosessi, jossa yhdistetään roottorin pääkeskiakseli ja roottorin pyörimisakseli.
Määritetty prosessi voidaan suorittaa kahdella tavalla.
Ensimmäisessä menetelmässä roottorin akselit käsitellään siten, että akselien jakson keskipisteiden kautta kulkeva akseli on roottorin keskeisen inertian keskiakselin kanssa. Tätä tekniikkaa käytetään harvoin käytännössä, eikä sitä käsitellä yksityiskohtaisesti tässä artikkelissa.
Toisessa (yleisimmässä) menetelmässä roottoriin siirretään, asennetaan tai poistetaan korjaavia massoja, jotka sijoitetaan siten, että roottorin inertia-akseli on mahdollisimman lähellä sen pyörimisakselia.
Korjaavien massojen siirtäminen, lisääminen tai poistaminen tasapainotuksen aikana voidaan tehdä erilaisilla teknisillä toimenpiteillä, kuten poraamalla, jyrsimällä, pintakäsittelyllä, hitsaamalla, ruuvaamalla tai irrottamalla ruuveja, polttamalla laser- tai elektronisäteellä, elektrolyysillä, sähkömagneettisella hitsauksella jne.
Tasapainotus voidaan suorittaa kahdella tavalla:
- tasapainotetut roottorit Kokoonpano (omissa laakereissaan);
- roottorien tasapainotus tasapainotuskoneilla.
Roottoreiden tasapainottamiseen niiden omissa laakereissa käytetään yleensä erikoistuneita tasapainotuslaitteita (sarjoja), joiden avulla voidaan mitata tasapainotetun roottorin värähtelyä sen pyörimisnopeudella vektorimuodossa, eli mitata sekä värähtelyn amplitudi että vaihe.
Tällä hetkellä nämä laitteet valmistetaan mikroprosessoritekniikan pohjalta, ja (värähtelyn mittaamisen ja analysoinnin lisäksi) ne mahdollistavat automaattisen laskennan sellaisten korjaavien painojen parametreista, jotka on asennettava roottoriin sen epätasapainon kompensoimiseksi.
Näihin laitteisiin kuuluvat:
- mittaus- ja laskentayksikkö, joka on valmistettu tietokoneen tai teollisuusohjaimen pohjalta;
- kaksi (tai useampia) tärinäanturia;
- vaihekulma-anturi;
- laitteet antureiden asentamista varten laitokseen;
- erikoistunut ohjelmisto, joka on suunniteltu suorittamaan roottorin epätasapainoparametrien täydellinen mittaussykli yhdessä, kahdessa tai useammassa korjaustasossa.
Roottoreiden tasapainottamiseen tasapainotuskoneilla tarvitaan erikoistuneen tasapainotuslaitteen (koneen mittausjärjestelmä) lisäksi "purkumekanismi", joka on suunniteltu asentamaan roottori kannattimille ja varmistamaan sen pyöriminen kiinteällä nopeudella.
Tällä hetkellä yleisimpiä tasapainotuskoneita on kahta tyyppiä:
- yliresonantti (joustavilla tuilla);
- kova laakeri (jäykillä tuilla).
Yliresonoivissa koneissa on suhteellisen taipuisa tuki, joka on valmistettu esimerkiksi litteiden jousien perusteella.
Näiden tukien oma värähtelytaajuus on yleensä 2-3 kertaa pienempi kuin niiden päälle asennetun tasapainotetun roottorin nopeus.
Värähtelyantureita (kiihtyvyysantureita, värähtelynopeusantureita jne.) käytetään yleensä resonoivan koneen tukien värähtelyn mittaamiseen.
Kovalaakeroiduissa tasapainotuskoneissa käytetään suhteellisen jäykkiä tukia, joiden ominaistaajuuksien on oltava 2-3 kertaa suuremmat kuin tasapainotetun roottorin nopeus.
Voima-antureita käytetään yleensä mittaamaan koneen tukien värähtelypainoa.
Kovien laakerien tasapainotuskoneiden etuna on, että ne voidaan tasapainottaa suhteellisen alhaisilla roottorin nopeuksilla (enintään 400-500 rpm), mikä yksinkertaistaa huomattavasti koneen ja sen perustuksen suunnittelua sekä lisää tasapainotuksen tuottavuutta ja turvallisuutta.
Tasapainotustekniikka
Tasapainotus poistaa ainoastaan värähtelyn, joka johtuu roottorin massan epäsymmetrisestä jakautumisesta sen pyörimisakseliin nähden. Tasapainotus ei voi poistaa muunlaista värähtelyä!
Tasapainottaminen edellyttää teknisesti huollettavia mekanismeja, joiden suunnittelulla varmistetaan, ettei resonansseja esiinny käyttönopeudella, ja jotka on kiinnitetty tukevasti perustukseen ja asennettu huollettaviin laakereihin.
Viallinen mekanismi korjataan ja vasta sen jälkeen tasapainotetaan. Muuten laadullinen tasapainotus mahdotonta.
Tasapainotus ei voi korvata korjausta!
Tasapainotuksen päätehtävänä on löytää keskipakovoimien tasapainottamien kompensointipainojen massa ja asennuspaikka (kulma).
Kuten edellä mainittiin, jäykissä roottoreissa on yleensä tarpeen ja riittävää asentaa kaksi kompensointipainoa. Tämä poistaa sekä staattisen että dynaamisen roottorin epätasapainon. Tasapainotuksen aikana suoritettavan värähtelymittauksen yleiskaavio näyttää seuraavalta:
Kuva 5 Dynaaminen tasapainotus - korjaustasot ja mittauspisteet
Tärinäanturit on asennettu laakeritukiin kohtiin 1 ja 2. Nopeusmerkki kiinnitetään suoraan roottoriin, heijastinnauha liimataan yleensä. Lasertakometri käyttää nopeusmerkkiä roottorin nopeuden ja värähtelysignaalin vaiheen määrittämiseen.
kuva 6. Antureiden asennus tasapainotuksen aikana kahdessa tasossa Balanset-1:n avulla.
1,2-tärinäanturit, 3-vaihe, 4- USB-mittausyksikkö, 5-kannettava tietokone.
Useimmissa tapauksissa dynaaminen tasapainotus tehdään kolmen käynnistyksen menetelmällä. Tämä menetelmä perustuu siihen, että roottoriin asennetaan sarjassa 1 ja 2 tasossa jo tunnetun massan testipainot; massat ja tasapainotuspainojen asennuspaikka lasketaan värähtelyparametrien muuttamisen tulosten perusteella.
Painon asennuspaikkaa kutsutaan korjauspaikaksi. kone. Tavallisesti korjaustasot valitaan niiden laakeritukien alueelta, joihin roottori on asennettu.
Alkutärinä mitataan ensimmäisellä käynnistyskerralla. Tämän jälkeen roottoriin asennetaan tunnetun massan omaava koepaino lähemmäs yhtä tukea. Sitten suoritetaan toinen käynnistys ja mitataan värähtelyparametrit, joiden pitäisi muuttua koepainon asennuksen vuoksi. Tämän jälkeen ensimmäisessä käynnistyksessä käytetty koepaino kone poistetaan ja asennetaan toiseen kone. Kolmas käynnistys suoritetaan ja tärinäparametrit mitataan. Kun koepaino poistetaan, ohjelma laskee automaattisesti massan ja tasapainotuspainojen asennuspaikan (kulmat).
Testipainojen asettamisen tarkoituksena on määrittää, miten järjestelmä reagoi epätasapainon muutokseen. Kun tiedämme koepainojen massat ja sijainnin, ohjelma voi laskea niin sanotut vaikutuskertoimet, jotka osoittavat, miten tunnetun epätasapainon käyttöönotto vaikuttaa värähtelyparametreihin. Vaikutuskertoimet ovat itse mekaanisen järjestelmän ominaisuuksia, ja ne riippuvat tukien jäykkyydestä ja roottori-tukijärjestelmän massasta (inertia).
Samantyyppisten ja rakenteeltaan samanlaisten mekanismien vaikutuskertoimet ovat samankaltaisia. Voit tallentaa ne tietokoneen muistiin ja käyttää niitä jälkikäteen samantyyppisten mekanismien tasapainottamiseen ilman koeajoja, mikä parantaa tasapainotuksen suorituskykyä huomattavasti. On myös huomattava, että testipainojen massa on valittava sellaiseksi, että värähtelyparametrit vaihtelevat huomattavasti testipainoja asennettaessa. Muussa tapauksessa vaikutuskertoimien laskentavirhe kasvaa ja tasapainotuksen laatu heikkenee.
1111 Laitteen Balanset-1 oppaassa annetaan kaava, jonka avulla voit määrittää likimääräisesti koepainon massan tasapainotetun roottorin massasta ja pyörimisnopeudesta riippuen. Kuten kuvasta 1 voidaan ymmärtää, keskipakovoima vaikuttaa radiaalisuunnassa eli kohtisuoraan roottorin akselia vastaan. Siksi tärinäanturit olisi asennettava siten, että niiden herkkyysakseli on myös suunnattu säteittäiseen suuntaan. Yleensä perustuksen jäykkyys vaakasuunnassa on pienempi, joten vaakasuuntainen tärinä on suurempi. Sen vuoksi herkkyyden lisäämiseksi anturit olisi asennettava siten, että niiden herkkyysakseli voisi suuntautua myös vaakasuoraan. Vaikka perustavaa laatua olevaa eroa ei olekaan. Radiaalisuunnassa tapahtuvan värähtelyn lisäksi on tarpeen hallita aksiaalisuunnassa, roottorin pyörimisakselin suuntaista värähtelyä. Tämä värähtely ei yleensä johdu epätasapainosta, vaan muista syistä, lähinnä due kytkimen kautta yhdistettyjen akselien suuntausvirheisiin ja virheasentoihin. Tätä värähtelyä ei voida poistaa tasapainottamalla, vaan tässä tapauksessa tarvitaan kohdistusta. Käytännössä tällaisissa mekanismeissa esiintyy yleensä roottorin epätasapainoa ja akselien suuntausvirheitä, mikä vaikeuttaa huomattavasti tärinän poistamista. Tällaisissa tapauksissa mekanismi on ensin kohdistettava ja sitten tasapainotettava. (Vaikka voimakkaan vääntömomentin epätasapainon vallitessa värähtelyä esiintyy myös aksiaalisuunnassa due "vääntymiseen").
Tasapainotusmekanismien laadun arviointiperusteet.
Roottorin (mekanismien) tasapainotuksen laatua voidaan arvioida kahdella tavalla. Ensimmäisessä menetelmässä tasapainotuksen aikana määritettyä jäännösepätasapainon arvoa verrataan jäännösepätasapainon toleranssiin. Eri roottoriluokkiin asennettujen roottoreiden standardissa määritetyt toleranssit ovat ISO 1940-1-2007. "Tärinä. Vaatimukset jäykkien roottoreiden tasapainotuslaadulle. Osa 1. Sallitun epätasapainon määrittäminen".
Näiden toleranssien toteuttaminen ei kuitenkaan voi täysin taata mekanismin toimintavarmuutta, joka liittyy tärinän vähimmäistason saavuttamiseen. Tämä on due siihen, että mekanismin värähtely ei määräydy ainoastaan sen roottorin jäännösepätasapainoon liittyvän voiman määrän perusteella, vaan se riippuu myös useista muista parametreista, kuten mekanismin rakenneosien jäykkyydestä K, sen massasta M, vaimennuskertoimesta ja nopeudesta. Siksi mekanismin dynaamisten ominaisuuksien (mukaan lukien sen tasapainon laatu) arvioimiseksi on joissakin tapauksissa suositeltavaa arvioida mekanismin jäännösvärähtelyn taso, jota säännellään useilla standardeilla.
Yleisin mekanismien sallittuja tärinätasoja säätelevä standardi on seuraava ISO 10816-3:2009 Esikatselu Mekaaninen värähtely - Koneen värähtelyn arviointi mittaamalla pyörimättömiä osia - Osa 3: Teollisuuskoneet, joiden nimellisteho on yli 15 kW ja nimellisnopeus 120 r/min - 15 000 r/min paikan päällä mitattuna."
Sen avulla voit asettaa toleranssin kaikentyyppisille koneille ottaen huomioon niiden sähkökäytön tehon.
Tämän yleisstandardin lisäksi on olemassa useita erityisstandardeja, jotka on kehitetty erityyppisiä mekanismeja varten. Esim,
ISO 14694:2003 "Teollisuustuulettimet - Tasapainon laadun ja tärinätasojen vaatimukset",
ISO 7919-1-2002 "Koneiden värähtely ilman edestakaista liikettä. Mittaukset pyörivillä akseleilla ja arviointikriteerit. Yleiset ohjeet."