מחשבון איזון רוטור מגרסה

נוסחאות מפתח

כאשר G היא דרגת האיזון (mm/s), ω = 2π×n/60 (rad/s), M היא מסת הרוטור (kg), e_per הוא אי-האיזון הספציפי המותר, U_per הוא אי-האיזון השיורי המותר, ו-F הוא הכוח הצנטריפוגלי הנוצר.

בחירת דרגת איזון למגרסות

סוג מגרסה	דרגה טיפוסית	RPM טיפוסי
מגרסת אימפקט בציר אופקי (HSI)	G16 – G40	500–800
מגרסת אימפקט בציר אנכי (VSI)	G6.3 – G16	1000–2000
מגרסת פטישים	G16 – G40	1000–1800
מגרסת לסתות (גלגל תנופה)	G16	200–400
מגרסה חרוטית	G6.3 – G16	300–600

סבילות מסה לכל אלמנט

בעת החלפת פטישים או מוטות אימפקט, השונות במסה של כל אלמנט תורמת ישירות לאי-האיזון של הרוטור. כל אלמנט נמצא ברדיוס מסוים מציר הסיבוב. סבילות המסה לכל אלמנט צריכה להיות:

כאשר r_element הוא רדיוס ה-CG של האלמנט ו- N_elements הוא מספר האלמנטים.

השפעה על חיי המיסב

כוח אי-האיזון פועל כעומס רדיאלי סיבובי נוסף על המיסבים. אורך החיים המדורג הבסיסי של המיסב (L10) רגיש מאוד לעומס המופעל:

• מיסבים כדוריים: L10 ∝ (C/P)³
• מיסבי גלילה: L10 ∝ (C/P)^(10/3)

אפילו כוחות אי-איזון מתונים יכולים לקצר משמעותית את חיי המיסב כאשר הם מצטרפים לעומסי התהליך הגבוהים ממילא במגרסות.

נוהל איזון מעשי למגרסות

• שלב 1: שקלו כל פטיש/מוט אימפקט בנפרד ורשמו את המסות
• שלב 2: מיינו את הרכיבים לפי מסה והתאימו אותם לזוגות בעלי מסה כמעט שווה (הכבד ביותר עם הבא אחריו, וכן הלאה)
• שלב 3: התקינו את שני הרכיבים של כל זוג מותאם בעמדות מנוגדות קוטרית (180°) על הרוטור, כך שהמסות בעמדות הנגדיות יבטלו זו את זו
• שלב 4: ודאו שהפרש המסה הכולל בין עמדות מנוגדות נמצא בתוך הסבילות לכל אלמנט
• שלב 5: לאחר ההתקנה, הפעילו את המגרסה ומדדו את הרעידות בשני המיסבים
• שלב 6: אם רמת הרעידות חורגת מהמגבלות, בצע איזון באתר במישור יחיד

כוח צנטריפוגלי וחיי מיסב

הכוח הצנטריפוגלי הנובע מאי-איזון מוסיף עומס רדיאלי מסתובב למיסבים. קשר חיי המיסב L10 הוא:

• מיסבים כדוריים: L10 = (C/P)³ × 10⁶ / (60 × n)
• מיסבי גלילה: L10 = (C/P)^(10/3) × 10⁶ / (60 × n)

כאשר C הוא דירוג העומס הדינמי, P הוא העומס הדינמי השקול (כולל כוח אי-איזון), ו-n הוא סל"ד. אפילו כוח אי-איזון קטן יכול לקצר משמעותית את חיי המיסב כאשר הוא מתווסף לעומסי התהליך הגבוהים ממילא במגרסות.

מגבלות רעידות למגרסות

בשל אופי הפעולה ההלומי הטבוע במגרסות, מגבלות הרעידות גבוהות יותר מאשר במכונות הפועלות בצורה חלקה:

• טוֹב: מהירות RMS של < 10 mm/s על בתי המיסבים
• קָבִיל: 10–18 mm/s — טיפוסי למגרסות פועלות
• התראה: 18–28 mm/s — יש לחקור ולבדוק את פריטי השחיקה
• סַכָּנָה: > 28 mm/s — יש להשבית ולבדוק

שיקולי יסוד ומבניים

יסודות המגרסה חייבים להיות מתוכננים לספוג כוחות הלם. מסת היסוד צריכה להיות 3–5× ממסת המגרסה כדי לספק בידוד רעידות נאות. בדיקות עיקריות:

• ברגי עוגן: ודא את המומנט בכל אירוע תחזוקה גדול
• תושבות בידוד: בדוק את מבודדי הגומי לאיתור הידרדרות ולווידוא סטייה תקינה
• מצב הבטון: בדוק אם יש סדקים, במיוחד סביב כיסי ברגי עוגן
• שלמות הגראוט: ודא שאין חללים בין לוח הבסיס ליסודות

סוגי מגרסים ושיקולי איזון

• מגרסת אימפקט בציר אופקי (HSI): בלו-ברים הם פריט הבלאי העיקרי. יש להחליף אותם כסט ולשקול כל אחד בנפרד. הרוטור מאוזן בדרך כלל ל-G16.
• מגרסת אימפקט בציר אנכי (VSI): מהירויות גבוהות יותר דורשות איזון הדוק יותר (G6.3–G16). שולחן הבלאי וטבעת הסדן משפיעים על האיזון בעקיפין.
• מגרסת פטישים: מספר פטישים על פיני ציר. פטישים הפיכים יש לסובב בזוגות תואמים. G16–G40 בהתאם למהירות.
• מגרסה לסתות: איזון גלגל התנופה הוא קריטי. אי-איזון בציר האקסצנטרי הוא חלק מובנה מהתכנון, אך חייב להישאר בתחום המותר.
• מגרסה חרוטית: בלאי של המעטפת והקערה משפיע על האיזון. איזון מכלול הראש נבדק במהלך שיפוצים גדולים.