Roottorin epäkeskisyyden ymmärtäminen
Määritelmä: Mikä on roottorin epäkeskisyys?
Roottorin epäkeskisyys (kutsutaan myös eksentrisyys tai geometrinen heitto) on tila, jossa a:n geometrinen keskipiste roottori roottorin tai roottorin osan keskikohta ei ole sama kuin pyörimisakseli (tukilaakerien määrittämä keskiviiva). Tämä siirtymä luo tilanteen, jossa, vaikka massa olisi täysin tasapainossa, roottorin ulkopinta kulkee "keskipisteen ulkopuolella", jolloin massakeskipiste kiertää pyörimisakselin ympäri roottorin pyöriessä, mikä aiheuttaa tärinä identtinen massan kanssa epätasapaino.
Epäkeskisyys on erityisen yleistä sähkömoottoreissa (roottorin ja reiän välisestä siirtymästä), pumpuissa ja puhaltimissa (juoksupyörän kiinnityssiirtymästä johtuen) sekä kaikissa kootuissa roottoreissa, joissa valmistustoleranssien pinoaminen voi aiheuttaa geometrista heittovirhettä. Se on merkittävä huolenaihe tarkkuuskoneissa, joissa tarkan samankeskisyyden ylläpitäminen on kriittistä.
Roottorin epäkeskisyyden tyypit
1. Staattinen epäkeskisyys (yhdensuuntainen siirtymä)
- Kuvaus: Roottorin keskipiste on siirtynyt pyörimisakselista, mutta on sen suuntainen
- Geometria: Vakio säteittäinen siirtymä roottorin pituudella
- Vaikutus: Luo massaepätasapainon (geometrinen keskipiste ≠ pyörimiskeskipiste)
- Yleinen: Yksilevyiset komponentit, kuten juoksupyörät ja hihnapyörät
- Korjaus: Usein korjattavissa tasapainottaminen tai uudelleenasennus
2. Dynaaminen epäkeskisyys (kulmapoikkeama)
- Kuvaus: Roottorin keskiviiva kulmassa pyörimisakseliin nähden
- Geometria: Suoritusvirhe vaihtelee roottorin pituudella
- Vaikutus: Luo epätasapainoa parille ja vaihtelevaa heittoa
- Yleinen: Pitkät roottorit, joissa on useita kokoonpanovaiheita
- Korjaus: Vaatii uudelleenkohdistuksen tai erikoistuneen tasapainotuksen
3. Yhdistetty epäkeskisyys
- Yhdistelmä rinnakkais- ja kulmasiirtymästä
- Yleisin tosielämän tilanne
- Monimutkainen valumakuvio
- Vaatii huolellista analyysia erottaakseen sen muista ongelmista
Yleisiä syitä
Valmistustoleranssit
- Porausreiän heitto: Laakerin reikä ei ole samankeskinen ulkohalkaisijan kanssa
- Akselin heitto: Akselin laakerien koneistustarkkuudet
- Pinoaminen: Useita komponentteja koottuna toleranssien kertymisellä
- Valumuunnelmat: Valukappaleiden ytimen siirtymä, joka aiheuttaa seinämän paksuuden vaihtelua
Kokoonpanovirheet
- Keskitetty kiinnitys: Juoksupyörä tai roottorin osa ei ole keskitetty akselille
- Viritetty asennus: Komponentti kallistunut puristussovituksen aikana
- Kiila-/kiilauraongelmat: Ylisuuren kiilauran tai epäkeskisen kiilan asennus
- Lämpösovitusongelmat: Kutistus- tai laajennussovitekokoonpano, joka luo siirtymän
Toiminnalliset syyt
- Laakerin kuluminen: Liiallinen puhdistuma sallii akselin pyörimisen pois keskipisteestä
- Akselin taivutus: Pysyvä tai terminen jousi, joka luo tehokkaan epäkeskisyyden
- Plastinen muodonmuutos: Ylikuormitus, joka aiheuttaa pysyvää akselin tai komponentin vääntymistä
- Löyhyys: Komponentti löystyi ja siirtyi asentoon
Vaikutukset ja oireet
Tärinän oireet
- 1× Synkroninen värähtely: Ensisijainen oire, näyttää identtiseltä massaepätasapainon kanssa
- Korkea Loppuunmyynti: Mitattava säteittäinen heitto jopa hitailla valssausnopeuksilla
- Jatkuva vaihe: Toisin kuin jotkut muut viat, vaihe on tyypillisesti vakaa
- Nopeuden neliöön perustuva vaste: Tärinä lisääntyy nopeuden² myötä, kuten epätasapaino
Sähköefektit (sähkömoottorit/generaattorit)
- Ilmaraon vaihtelu: Epäkeskinen roottori luo epätasaisen ilmaraon
- Magneettinen epätasapainon veto (UMP): Epäsymmetriset magneettiset voimat
- Nykyiset vaihtelut: Vaihteleva reluktanssi vaikuttaa virrankulutukseen
- Ylikuumeneminen: Paikallinen lämmitys minimaalisella ilmaraolla
- Sähkömagneettinen kohina: 2× linjataajuinen värähtely ja kohina
Mekaaninen rasitus
- Epätasapainovoimien aiheuttamat lisääntyneet laakerikuormat
- Syklinen taivutusjännitys akselissa
- Pienemmät välykset pienimmän etäisyyden kohdissa
- Hiertymien mahdollisuus lyhyillä etäisyyksillä
Diagnoosi ja erilaistuminen
Epäkeskisyys vs. massaepätasapaino
| Ominaisuus | Massaepätasapaino | Epäkeskisyys |
|---|---|---|
| Tärinätaajuus | 1× juoksunopeus | 1× juoksunopeus |
| Hidas vierintäheitto | Minimaalinen | Korkea (verrannollinen epäkeskisyyteen) |
| Vastaus tasapainottamiseen | Tärinänvaimennus | Rajoitettu parannus (lisää massaepätasapainoa kompensoidakseen) |
| Sähköiset vaikutukset | Ei mitään | Ilmaraon vaihtelu, UMP (moottoreissa/generaattoreissa) |
| Korjaus | Lisää tasapainotuspainot | Asenna komponentti takaisin, vaihda, jos se on valmistusvirhe |
Diagnostiset testit
Suoritusmitan mittaus
- Mittaa säteittäinen heitto mittakellolla tai lähestymisanturilla
- Pyöritä akselia hitaasti (< 100 kierrosta minuutissa)
- Suuri heitto (yleensä > 0,05 mm tai 2 mil) osoittaa epäkeskisyyttä tai taipunutta akselia
- Suoritusvirhe, vaikka se ei pyöri, vahvistaa geometrisen ongelman
Tasapainottava vastetesti
- Yritä tasapainottaa koepainot
- Epäkeskisyys rajoittaa saavutettavaa tasapainon laatua
- Saattaa saavuttaa hyväksyttävän tärinän, mutta tarvitaan suuria korjauspainoja
- Painot "jahtaavat" geometrista siirtymää sen sijaan, että korjaisivat massajakaumaa
Korjausmenetelmät
Mekaaninen korjaus
- Asenna komponentti uudelleen: Irrota ja asenna uudelleen paremmalla samankeskisyydellä
- Koneen pinnat: Paranna laakerisovitteita uudelleen tai työstä akseli uudelleen heittoliikkeen parantamiseksi
- Vaihda komponentti: Jos kyseessä on valmistusvika, vaihto voi olla ainoa vaihtoehto
- Säleikön säätö: Säädä koottujen komponenttien sijaintia
Tasapainottava korvaus
- Lisää vastapainoja epätasapainon korjaamiseksi
- Vähentää tärinää, mutta ei korjaa geometrista ongelmaa
- Hyväksyttävä, jos epäkeskisyys toleranssin rajoissa ja tärinä vähennetty riittävästi
- Dokumentoitu rajoitus tarkkuussovelluksille
Sähkömoottoreille/generaattoreille
- Sijoita roottori uudelleen ilmaraon vaihtelun minimoimiseksi
- Vaikeissa tapauksissa staattorin uudelleenporaus tai vaihto on tarpeen
- Sähkömagneettinen kompensointi on joskus mahdollista edistyneillä säätimillä
Roottorin epäkeskisyys on geometrinen epätäydellisyys, jolla on samanlaisia dynaamisia seurauksia kuin massaepätasapainolla, mutta jolla on erilliset diagnostiset ominaisuudet. Epäkeskisyyden tunnistaminen heittomittauksen avulla ja sen rajoitusten ymmärtäminen tasapainotuksessa mahdollistavat asianmukaiset korjaavat toimenpiteet – mekaanisen korjauksen, kun se on mahdollista, tai tasapainokompensaation hyväksymisen, kun geometrinen muokkaus on epäkäytännöllistä.
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 