Parisuhteen epätasapainon ymmärtäminen
Parin epätasapaino on eräs erityinen muoto dynaaminen epätasapaino jossa roottori on kaksi yhtä suurta epätasapaino massat, jotka on sijoitettu 180°:n etäisyydelle toisistaan, kahteen erilliseen korjaustasot. Kun roottori pyörii, nämä kaksi vastakkaista keskipakovoimaa muodostavat pyörähdysmomentin - “parin” - joka pyrkii vääntämään roottoria, jolloin se heiluu tai keinuu ympäriinsä painopisteensä ympäri. Puhtaan paripainon epätasapainon ominaispiirre on se, että painopiste on yhä päällä pyörimisakseli, joten roottori on staattisesti tasapainossa: veitsenterille asetettuna se ei vierisi raskaaseen kohtaan. Tila voidaan havaita vain roottorin pyöriessä, ja se voidaan korjata vain kahdessa eri tasossa olevilla painoilla.
1. Määritelmä: Mitä on parisuhteen epätasapaino?
Sana “pari” on lainattu mekaniikasta, jossa se tarkoittaa paria samansuuruista, vastakkaisia ja samansuuntaisia voimia, jotka on erotettu toisistaan etäisyydellä - järjestelmää, joka tuottaa pelkkää pyörimistä, ei nettokääntymistä. Juuri näin tapahtuu tässä tapauksessa. Kukin keskipisteen ulkopuolinen massa synnyttää keskipakovoima koska nämä kaksi ovat yhtä suuria ja vastakkaissuuntaisia mutta aksiaalisesti erillään toisistaan, ne kumoavat nettovoiman mutta lisäävät momentin. Roottori ei koe keskipisteessään sivuttaissuuntaista työntövoimaa, mutta se tuntee hellittämättömän keinuvääntömomentin, joka kääntyy kaksi kertaa kierroksen aikana.
2. Parisuhteen epätasapainon visualisointi
Kuvittele pitkä, ohut roottori. Aseta 10 g:n paino vasemman pään yläosaan (0°) ja toinen 10 g:n paino oikean pään alaosaan (180°):
- Tarkista se staattinen tasapaino ja se näyttää täysin tasapainoiselta - kaksi painoa kumoavat toisensa, ja painopiste on akselilla.
- Pyöritä sitä, ja vasen paino vetää vasenta päätä ylös ja oikea paino vetää oikeaa päätä alas. Tuloksena on voimakas keinuminen tai keinuparin liike.
Tämä tila tuottaa korkean tärinä 1 × 1 × käyntinopeus, ja - mikä on diagnoosin kannalta ratkaisevaa - vaihe kahden laakerin lukemat ovat suunnilleen 180° erivaiheisia keskenään, koska molemmat päät liikkuvat vastakkaisiin suuntiin millä hetkellä tahansa.
3. Parisuhde vs. staattinen vs. dynaaminen epätasapaino
Oikean korjauksen valitseminen edellyttää näiden kolmen luokan välisen suhteen ymmärtämistä:
| Tyyppi | Massan kuvaus | Painopiste | Laakerivaiheen suhde | Korjaus |
|---|---|---|---|---|
| Staattinen epätasapaino | Yksittäinen raskas piste | Offset akselista | Vaiheen sisäinen | Yksi paino, yksi kone |
| Parin epätasapaino | Kaksi yhtä suurta, vastakkaista raskasta pistettä kahdessa tasossa. | Akselilla | 180° vaiheesta poikkeava | Kaksi painoa, kaksi tasoa |
| Dynaaminen epätasapaino | Staattisen ja parin yhdistelmä | Offset ja kallistettu | Jokin välikulma | Kaksi painoa, kaksi tasoa |
Dynaaminen epätasapaino on yleisin tila todellisissa roottoreissa, ja se on yksinkertaisesti staattista ja kytkentäepätasapainoa, jotka esiintyvät yhdessä; sen korjaaminen edellyttää siksi mittausta ja painojen sijoittelua vähintään kahdella eri tasolla. Hyödyllinen kenttävihje on vaihevertailu: lähes samassa vaiheessa olevat laakerit viittaavat hallitsevaan staattiseen komponenttiin, kun taas lähes 180°:n jakautuminen viittaa hallitsevaan pariliitokseen.
4. Parin epätasapainon korjaaminen
Jos haluat poistaa parin, valitse tasapainotuskone tai analysaattori laskee kahden korjauspainon koon ja kulmapaikan:
- Yksi korjauspaino menee ensimmäiseen tasoon vastustamaan siellä olevaa voimaa.
- Toinen menee toiseen tasoon vastakohtana toisessa päässä olevalle yhtä suurelle ja vastakkaiselle voimalle.
Kun molemmat voimat on neutraloitu, vääntömomentti häviää ja roottori pyörii tasaisesti. Huomaa, että mitä kauempana toisistaan tasot sijaitsevat, sitä pienempi paino voi olla samalla korjaavalla momentilla - pitkä vipuvarsi, vähemmän massaa - minkä vuoksi tasojen välisen etäisyyden maksimointi on hyvä käytäntö. Tämä kahden tason korjaus tehdään kootulle koneelle purkamatta sitä kannettavalla kaksikanavaisella mittalaitteella, kuten esim. Balanset-1A, joka mittaa 1× amplitudin ja vaiheen kussakin laakerissa, saadaan roottorin vaikutuskertoimet a koepaino ajaa ja ratkaisee molemmat painotukset kerralla. Työ päättyy tarkistamalla jäännösepätasapaino vastaan ISO 21940-11 Tasapainoluokka.
5. Miksi parisuhteen epätasapaino jää helposti huomaamatta
Koska paritasapainoton roottori läpäisee staattisen (yhden tason) tarkastuksen, pelkkä staattinen testi voi jättää vahingollisen vian havaitsematta. Vain pyörivä mittaus, jossa luetaan molemmat laakerit - ja verrataan niiden vaiheita - paljastaa keinuparin. Tämä on perussyy siihen, että kahden tason tasapainotus on olemassa ja miksi useimmat yleiskäyttöiset teollisuusroottorit, moottorien ankkureista vetoakseleihin, tasapainotetaan dynaamisesti eikä staattisesti.
