הבנת חוסר איזון במכונות מסתובבות

הגדרה: מהו חוסר איזון?

לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל (לעתים קרובות משמש לסירוגין עם חוסר איזון) הוא מצב ברוטור שבו מרכז המסה (או מרכז הכובד) אינו מיושר עם מרכז הסיבוב. קיזוז זה, המכונה תִמהוֹנִיוּת, פירושו שהמסה אינה מחולקת באופן שווה סביב ציר הסיבוב. כאשר הרוטור מסתובב, פיזור מסה לא אחיד זה יוצר כוח צנטריפוגלי נטו שמושך את הרוטור הרחק ממרכזו, וגורם לכל המכונה לרטוט. חוסר איזון הוא המקור הנפוץ ביותר לרעידות במכונות מסתובבות.

החתימה הקלאסית של חוסר איזון

לחוסר איזון יש חתימת רטט ברורה ומזוהה מאוד, מה שמקל יחסית על האבחון שלו:

• תֶדֶר: הרטט מתרחש בדיוק ב פי 1 ממהירות הסיבוב של הרוטור. אם המכונה מאיצה או מאטה, תדר הרטט יעקוב אחריה בצורה מושלמת.
• כיוון: הרטט הוא בעיקר ב- רַדִיאָלִי כיוון (אופקי ואנכי). בדרך כלל יש מעט מאוד רעידות ציריות (דחף).
• מִשׂרַעַת: אמפליטודת הוויברציה פרופורציונלית לריבוע מהירות הסיבוב. אם תכפילו את המהירות, כוח חוסר האיזון (והוויברציה הנובעת מכך) יגדל פי ארבעה.
• Phase: מדידת הפאזה לחוסר איזון היא בדרך כלל יציבה וניתנת לחזרה.

סוגי חוסר איזון

ניתן לסווג את חוסר האיזון לשלושה סוגים עיקריים:

1. חוסר איזון סטטי

ידוע גם בשם "חוסר איזון בכוח", זהו הסוג הפשוט ביותר. זה קורה כאשר המסה מפוזרת באופן לא אחיד במישור יחיד, כמו נקודה כבדה אחת על דיסק דק. זה נקרא "סטטי" מכיוון שניתן לזהות זאת כאשר הרוטור במנוחה; אם הוא מונח על קצוות סכין ללא חיכוך, הרוטור יתגלגל עד שהנקודה הכבדה תהיה בתחתית. ניתן לתקן זאת באמצעות משקולת אחת המונחת ב-180° מול הנקודה הכבדה.

2. חוסר איזון זוגי

זה קורה כאשר ישנן שתי נקודות כבדות שוות בקצוות מנוגדים של רוטור, הממוקמות בזווית של 180 מעלות זו מזו. זה יוצר תנועת "זוג" או נדנוד שמנסה לסובב את הרוטור קצה אל קצה. רוטור עם חוסר איזון של זוג טהור מאוזן סטטית (הוא לא יתגלגל על קצוות הסכין), אך הוא ירטוט חזק כשהוא מסתובב. זה דורש שתי משקולות תיקון בשני מישורים נפרדים כדי לנטרל את תנועת הנדנוד.

3. חוסר איזון דינמי

זהו המצב הנפוץ ביותר שנמצא במכונות אמיתיות. זהו שילוב של חוסר איזון סטטי ואי איזון זוגי. תיקון חוסר איזון דינמי דורש ביצוע תיקוני מסה בשני מישורים שונים לפחות לאורך הרוטור, תהליך המכונה איזון דינמי.

סיבות נפוצות לחוסר איזון

חוסר איזון יכול להופיע מזמן הייצור או להתפתח במהלך הפעולה. גורמים נפוצים כוללים:

• פגמים בייצור: נקבוביות ביציקות, צפיפות חומר לא אחידה וסבולות עיבוד שבבי.
• שגיאות הרכבה: רכיבים שהותקנו בצורה שגויה, ברגים מהודקים בצורה לא אחידה, או מפתחות שאינם מיושרים.
• בְּלַאי: שחיקה, קורוזיה או בלאי לא אחידים של להבי המאוורר או האימפלרים של המשאבה.
• הצטברות חומרים: הצטברות של לכלוך, אבק או מוצרים על רוטורים של מאווררים, מפוחים וצנטריפוגות.
• כשל ברכיב: משקולת איזון שנזרקת או להב שבור ייצרו באופן מיידי מצב של חוסר איזון חמור.

למה תיקון חוסר איזון הוא קריטי

מתן אפשרות למכונה לפעול בחוסר איזון משמעותי מזיק לבריאותה. הכוח המחזורי הקבוע גורם ל:

• כשל בטרם עת של המיסב: המיסבים נתונים לעומסים דינמיים גבוהים, מה שמוביל לבלאי מהיר.
• עייפות וסדקים: הרטט גורם למאמץ עייפות על הפיר, היסוד ורכיבים אחרים.
• יעילות מופחתת: אנרגיה מבוזבזת בצורה של רטט וחום במקום לבצע עבודה מועילה.
• סיכוני בטיחות: חוסר איזון חמור עלול להוביל לכישלון קטסטרופלי.

חוסר איזון מתוקן באמצעות הליך איזון שיטתי, שהוא אחת הדרכים היעילות ביותר לשיפור אמינות המכונות.

← חזרה לאינדקס הראשי