Polaarikaavioiden ymmärtäminen roottorin tasapainotuksessa
Määritelmä: Mikä on polaarikuvaaja?
A napa-alue (jota kutsutaan myös polaaridiagrammeiksi tai Nyquist-diagrammeiksi joissakin yhteyksissä) on ympyränmuotoinen graafinen esitys, jota käytetään roottorin tasapainotus joka näyttää värähtelytiedot vektoreina. Jokainen vektori edustaa sekä amplitudi (suuruus) ja vaihekulma värähtelyn (suunta) tietyssä mittauspisteessä. Radiaalinen etäisyys keskipisteestä edustaa värähtelyn amplitudia, kun taas kulma-asento edustaa vaihekulmaa.
Napa-kaaviot ovat olennainen visualisointityökalu kenttätasapainotuksessa, koska niiden avulla teknikot voivat nähdä yhdellä silmäyksellä, miten värähtelyvektorit muuttuvat tasapainotusprosessin aikana, ja suorittaa graafisia esityksiä. vektorien yhteenlasku ja vähennyslaskutoimitukset.
Polaarikaavion lukeminen
Polaarikuvaajan osien ymmärtäminen on olennaista tehokkaan tasapainotustyön kannalta:
Koordinaattijärjestelmä
- Lähtöpiste (keskipiste): Edustaa nollavärähtelyä. Mitä lähempänä vektori on keskustaa, sitä pienempi on värähtelyn amplitudi.
- Radiaalinen etäisyys: Vektorin pituus origosta kuvaa värähtelyn amplitudia. Samankeskiset ympyrät merkitsevät amplitudiskaaloja (esim. 1 mm/s, 2 mm/s, 3 mm/s).
- Kulma-asento: Vektorin kulma edustaa vaihetta. Sopimuksen mukaan 0° sijoitetaan tyypillisesti oikealle (kello kolmen kohdalla), ja kulmat kasvavat vastapäivään (90° ylhäällä, 180° vasemmalla, 270° alhaalla).
- Vaiheviite: Vaihekulma mitataan roottorin kerran kierrosta kohti -referenssimerkkiin nähden, joka havaitaan tyypillisesti kierroslukumittari tai avainvaihe.
Vektoridatan lukeminen
Jokainen napa-diagrammissa piirretty vektori sisältää täydelliset tiedot värähtelystä tietyllä hetkellä tai tietyssä olosuhteessa:
- 45° kulmaan osoittava ja 5 mm/s pituinen vektori osoittaa 5 mm/s amplitudin omaavaa värähtelyä, joka esiintyy 45° kulmassa referenssimerkin ohituksen jälkeen anturin.
- Samaan kaavioon voidaan piirtää useita vektoreita, jotka osoittavat, miten värähtely muuttuu tasapainotusprosessin aikana.
Polaarikaavioiden käyttö tasapainotusmenetelmissä
Polaarikaaviot ovat tärkeitä tasapainotusprosessin jokaisen vaiheen visualisoinnissa:
1. Alkuvärähtelyn piirtäminen
Ensimmäinen piirretty vektori edustaa alkuperäistä epätasapaino ehto. Tämä “O”-vektori (“Original”) näyttää sekä epätasapainon aiheuttaman värähtelyn suuruuden että kulmasijainnin.
2. Koepainovaikutuksen lisääminen
Kun koepaino lisätään ja suoritetaan koeajo, piirretään toinen vektori “O+T”, joka edustaa alkuperäisen epätasapainon ja koepainon yhdistettyä vaikutusta. Suorittamalla vektorien vähennyslasku (O+T – O), koepainon “T” eristetty vaikutus voidaan visualisoida erillisenä vektorina.
3. Korjauspainon laskeminen
The korjauspaino Tarvitaan sellainen, joka tuottaa täsmälleen vastakkaisen (180° vaihesiirto) ja suuruudeltaan alkuperäisen värähtelyn "O" kanssa yhtä suuren värähtelyvektorin. Tämä vastakkainen vektori lisättynä O:hon johtaa vektorisummaan origossa tai sen lähellä (nollavärähtely). Napakaavio tekee tästä suhteesta visuaalisesti selvän.
4. Vahvistus
Kun korjauspaino on asennettu, viimeinen tarkistusajo tuottaa uuden vektorin, joka piirretään samaan kaavioon. Jos tasapainotus onnistui, tämä jäännösvektori on hyvin lähellä nollia, mikä osoittaa vähäistä värähtelyä.
Vektorien yhteenlasku napakaavioissa
Yksi polaaristen kuvaajien tehokkaista ominaisuuksista on kyky suorittaa vektorien yhteenlasku graafisesti käyttäen "kärjestä häntään" -menetelmää:
- Kahden vektorin yhteenlaskemiseksi sijoita toisen vektorin häntä ensimmäisen vektorin kärkeen.
- Tuloksena oleva vektori piirretään ensimmäisen vektorin hännästä toisen vektorin kärkeen.
- Tämä graafinen menetelmä mahdollistaa nopean visualisoinnin siitä, miten eri epätasapainon lähteet yhdistyvät tai kumoavat toisensa.
Vektorin vähennyslasku suoritetaan kääntämällä vähennettävän vektorin suunta (kiertämällä sitä 180°) ja lisäämällä se sitten toiseen vektoriin.
Polaaridiagrammin visualisoinnin edut
Napa-kaaviot tarjoavat useita tärkeitä etuja tasapainotustyössä:
- Intuitiivinen edustus: Pyöreä muoto kuvaa luonnollisesti pyörimisilmiöitä, mikä helpottaa epätasapainon ja korjauksen välisten kulmasuhteiden visualisointia.
- Täydelliset tiedot: Sekä amplitudi että vaihe näkyvät yhdessä, kompaktissa kaaviossa, joten erillisiä kaavioita ei tarvita.
- Visuaalinen laaduntarkistus: Tiedonkeruun poikkeamat tai virheet ovat usein heti ilmeisiä, kun vektorit piirretään. Esimerkiksi jos koepaino ei aiheuta juurikaan muutosta värähtelyssä, tämä näkyy kahtena lähes päällekkäisenä vektorina.
- Dokumentaatio: Hyvin merkitty polaarikuvaaja toimii erinomaisena tallenteena tasapainotusprosessista ja näyttää etenemisen alkuperäisestä epätasapainosta lopulliseen korjattuun tilaan.
- Vianmääritys: Kun tasapainotus ei saavuta odotettuja tuloksia, polaarikaavio voi paljastaa ongelmia, kuten epälineaarisen järjestelmän käyttäytymisen, pehmeän jalan ongelmat tai mittausvirheet.
Nykyaikaiset tasapainotuslaitteet ja napakaaviot
Nykyaikaiset kannettavat tasapainotuslaitteet ja -ohjelmistot luovat automaattisesti polaarikuvaajia reaaliajassa tasapainotuksen aikana. Laite:
- Piirtää jokaisen mittauksen automaattisesti vektorina.
- Suorittaa kaikki vektorilaskentaa sisäisesti.
- Näyttää sekä graafisen polaarikuvaajan että numeeriset tulokset samanaikaisesti.
- Antaa teknikon zoomata, panoroida ja merkitä kaaviota dokumentointia varten.
Tästä automaatiosta huolimatta napa-alueiden kuvaajien lukemisen ja tulkinnan ymmärtäminen on edelleen olennainen taito tasapainotusalan ammattilaisille, sillä se antaa käsityksen taustalla olevasta fysiikasta ja mahdollistaa instrumenttilaskelmien varmentamisen.