הבנת איזון סטטי (איזון במישור יחיד)
הגדרה: מהו איזון סטטי?
איזון סטטי היא הצורה הפשוטה ביותר של איזון רוטור. זהו תהליך שמתקן עבור חוסר איזון סטטי, מצב שבו מרכז המסה של הרוטור מוטה מציר הסיבוב שלו, ויוצר "נקודה כבדה" אחת. סוג זה של איזון יכול, תיאורטית, להתבצע כאשר הרוטור במנוחה (באופן סטטי). אם רוטור עם חוסר איזון סטטי טהור היה מונח על משטח חסר חיכוך (כמו חוד סכין), הוא היה מסתובב עד שהנקודה הכבדה הייתה מתייצבת בנקודה הנמוכה ביותר עקב כוח הכבידה.
איזון סטטי כרוך בביצוע תיקון ב- מטוס יחיד כדי לנטרל את הנקודה הכבדה הזו. התיקון הוא משקולת אחת הממוקמת בזווית של 180 מעלות מול הנקודה הכבדה כדי להחזיר את מרכז המסה למרכז הסיבוב.
חוסר איזון סטטי לעומת חוסר איזון דינמי
חוסר איזון סטטי ידוע גם בשם "חוסר איזון בכוח" משום שהוא יוצר כוח צנטריפוגלי הפועל רדיאלית החוצה ממרכז הסיבוב. עם זאת, הוא אינו יוצר תנועת "זוגות" או נדנוד. זאת בניגוד ל חוסר איזון דינמי, שהוא שילוב של כוח וחוסר איזון זוגי ודורש תיקונים בשני מישורים לפחות כדי לפתור אותו במלואו. רוטור יכול להיות מאוזן סטטית לחלוטין אך עדיין להיות בעל חוסר איזון זוגי משמעותי שיגרום לו לרטוט חמור כשהוא מסתובב.
מתי איזון סטטי מספיק?
איזון סטטי הוא שיטה מתאימה ומספקת רק עבור סוג מסוים של רוטורים. הוא שמור בדרך כלל לרכיבים צרים מאוד או בצורת דיסק, שבהם אורך הציר קטן מאוד בהשוואה לקוטר. עבור סוגים אלה של רוטורים, לא סביר שיתקיים חוסר איזון משמעותי של הזוג.
דוגמאות נפוצות של רוטורים שבהם איזון סטטי במישור יחיד מספיק לעיתים קרובות כוללות:
- גלגלי השחזה
- גלגלים וצמיגים לרכב
- מאוורר יחיד וצר או גלגלי מפוח
- גלגלי תנופה
- גלגלות וגלגלות
עבור כל רוטור בעל אורך משמעותי (למשל, ארמטורה של מנוע, משאבה רב-שלבית או ציר ארוך), איזון סטטי לבדו אינו מספיק, ו איזון דינמי נדרש.
שיטות איזון סטטי
1. איזון חוד סכין
זוהי השיטה הקלאסית, שאינה מסתובבת. הרוטור ממוקם על זוג קצוות סכין מקבילים, ישרים ובעלי חיכוך נמוך. הרוטור יתגלגל עד שהנקודה הכבדה ביותר שלו תהיה בתחתית. לאחר מכן נוסף משקל זמני לחלק העליון (180° מול הצד השני) עד שהרוטור יישאר בכל מיקום בו הוא ממוקם מבלי להתגלגל. משקל זה הופך לקבוע לאחר מכן.
2. מכונת איזון אנכית
איזון סטטי מודרני מבוצע לרוב במכונת איזון אנכית. הרוטור (כמו גלגל תנופה או צמיג) ממוקם על משטח אופקי הנתמך על ידי חיישני כוח. המכונה מסובבת את הרוטור במהירות נמוכה, והחיישנים מודדים את כיוון וגודל כוח חוסר האיזון, ומציגים את התיקון הנדרש על גבי מסך.
3. איזון שדה במישור יחיד (Balanset-1A)
איזון סטטי (מישור יחיד) ניתן לבצע גם במכונה מורכבת באמצעות מערכת איזון ניידת. עם Balanset-1A, מצב “איזון במישור אחד (“סטטי”)” מודד את מהירות הרוטור (RPM) ואת הווקטור של 1x vibration (ערך RMS ושלב). בהתבסס על מדידות “Run #0” ו-“Run #1”, התוכנה מחשבת אוטומטית את מִסָה and זווית התקנה של המשקל המתקן הדרוש להפחתת חוסר האיזון של הרוטור.
תוצאות האיזון נשמרות בארכיון, ולאחר השלמת התהליך ניתן ליצור דוח איזון, לערוך אותו ולהדפיס אותו בעורך הדוחות המובנה.

כיצד מתבצע איזון במישור יחיד בתוכנית Balanset-1A
- התקן חיישנים וחבר את המערכת. התקן את חיישן הרטט בנקודת המדידה שנבחרה וחבר אותו למכשיר. התקן את חיישן הפאזה (טכומטר), הדבק סרט מחזיר אור על הרוטור וחבר את המכשיר למחשב נייד עם מערכת הפעלה Windows.
- הפעל את מצב איזון חד-מישורי. בחלונית הפעולה הראשית, בחר במצב “מישור יחיד” והפעל את מצב האיזון. התוכנית תפתח את חלון ארכיון האיזון במישור יחיד.
- צור רשומת ארכיון. הזן את שם הרוטור, מקום ההתקנה, הסטיות המותרות (רעידות וחוסר איזון שיורי) והתאריך. התוכנה תיצור תיקיית ארכיון שבה יישמרו תרשימים וקבצי דוחות.
- הגדר את פרמטרי האיזון ב“הגדרות איזון”.
- מקדם השפעה: בחר “רוטור חדש” (שני מחזורים לכיול) או “מקדם שמור” (מחזור אחד, עבור אותו סוג מכונה עם מקדמי השפעה שמורים).
- משקל ניסיון: בחר “גרם” או “אחוז”. אם אתה מתכנן להשתמש במצב “מקדם שמור” בהמשך, הזן את משקל הניסיון בגרמים (שקל אותו על המשקל).
- שיטת חיבור המשקל: בחר “Circum” (כל זווית בהיקף) או “Fixed position” (חורים/להבים/מיקומים קבועים; הזן את מספר המיקומים).
- רדיוס הרכבה המוני: הזן את הרדיוס המשמש להתקנת משקולות הניסיון והתיקון.
- השאר משקל ניסיון ב-Plane1: אפשר זאת רק אם אינך יכול להסיר את משקל הניסיון במהלך התהליך.
- הפעל #0 (הפעלה ראשונית, ללא משקל ניסיון). הביא את המכונה למהירות יציבה והפעל את “Run #0” כדי למדוד את הרטט הראשוני. התוכנה רושמת את מספר הסיבובים לדקה (RPM), ערך RMS ושלב של רכיב הרטט 1x. הכרטיסייה “Charts” (תרשימים) מציגה את צורת הגל ואת הספקטרום.
- התקן את משקל הניסיון. עצור את המכונה והתקן את משקל הניסיון ברדיוס ידוע. משקל הניסיון חייב לשנות את משרעת הרטט או את הפאזה באופן משמעותי. קריטריון נפוץ הוא “כלל 30/30”: משקל הניסיון צריך לשנות את המשרעת בכ-30% (למטה או למעלה) או את הפאזה בכ-30° או יותר. אם אתם מתכננים להשתמש במצב “Saved coeff.” מאוחר יותר, התקינו את משקל הניסיון באותו הזווית כמו הסימון הרפלקטיבי.
- הפעל #1 (משקל ניסיון מותקן). הפעל מחדש את המכונה, המתן עד שהמהירות תתייצב, ובצע “Run #1”. התוכנה מחשבת את פרמטרי המשקל המתקנים.
- התקן את משקל התיקון. עצור את המכונה, הסר את משקל הניסיון והתקן את משקל התיקון. זווית ההתקנה נמדדת ממיקום משקל הניסיון בכיוון סיבוב הרוטור. התקן את משקל התיקון באותו רדיוס כמו משקל הניסיון.
- RunTrim (בדוק את איכות האיזון). בצע “RunTrim” כדי לאמת את תוצאות האיזון. אם הרטט השיורי ו/או חוסר האיזון השיורי עומדים בסובלנות, ניתן להשלים את האיזון. אם לא, התוכנה תחשב משקל מתקן נוסף והאיזון יוכל להימשך באמצעות קירוב רציף.

הדמיית תוצאות: גרף קוטבי ומיקומים קבועים
Balanset-1A יכול להציג את מסת המשקל המתקן ואת הזווית בתצוגת קואורדינטות קוטביות. אם נבחר “מיקום קבוע”, התוכנה יכולה לחלק אוטומטית את המשקל המתקן לשני חלקים ולהציג את מספרי המיקום שבהם יש להתקין כל חלק.


מגבלות
המגבלה העיקרית של איזון סטטי היא חוסר היכולת שלו לזהות או לתקן חוסר איזון בזוגות. יישום איזון סטטי על רוטור שיש לו בפועל חוסר איזון דינמי יכול לפעמים להחמיר את הרטט על ידי תיקון רכיב הכוח אך התעלמות או החמרת רכיב הזוגות. מסיבה זו, עבור רוב המכונות התעשייתיות, איזון דינמי דו-מישורי הוא הנוהג הסטנדרטי והנדרש.