הבנת משקולות ניסיון באיזון רוטורים
הגדרה: מהי משקולת ניסיון?
א משקל ניסיון (נקראת גם משקולת בדיקה או משקולת כיול) היא מסה ידועה המחוברת באופן זמני לרוטור במיקום זוויתי מוגדר במדויק במהלך מְאַזֵן תהליך. מטרת הוספת משקל ניסיון זה היא להכניס במכוון כמות ידועה של לְהוֹצִיא מְשִׁוּוּי מִשְׁקָל לתוך המערכת ולמדוד את תגובת הרוטור. תגובה זו, שנמדדה, משמשת לאחר מכן לחישוב המדויק משקל תיקון נדרש כדי לבטל את חוסר האיזון המקורי.
משקל הניסיון הוא אבן יסוד של שיטת מקדם ההשפעה, שהיא הטכניקה הנפוצה ביותר עבור איזון שדה של מכונות מסתובבות.
מטרה: מדוע להשתמש במשקל ניסיון?
באיזון שדה, איננו יכולים למדוד בקלות את התכונות הפיזיקליות של הרוטור כמו מסה, קשיחות או שיכוך. במקום זאת, אנו מתייחסים למכונה כאל "קופסה שחורה" ומשתמשים במשקולת ניסיון כדי למדוד ישירות את התנהגותה הדינמית. היתרונות העיקריים של גישה זו כוללים:
- אפיון מערכת מדויק: מבחן המשקל הניסיוני לוכד את כל הגורמים בעולם האמיתי המשפיעים על רעידות, כולל קשיחות מיסבים, גמישות יסודות, השפעות צימוד וכוחות אווירודינמיים.
- חישוב מדויק: על ידי מדידת השינוי ב מִשׂרַעַת and שָׁלָב כתוצאה ממשקל הניסיון הידוע, מכשיר האיזון יכול לחשב את התיקון המדויק הנדרש בדיוק גבוה.
- אין צורך בידע קודם: השיטה פועלת ללא צורך בשרטוטים, מפרטים או מודלים תיאורטיים של מערכת הרוטור.
- חשבונות לתנאי תפעול: הרצה זו מתבצעת בתנאי הפעלה בפועל (מהירות, טמפרטורה, עומס), מה שמבטיח שתיקון האיזון יהיה יעיל בשירות אמיתי.
בחירה: כיצד לבחור את משקל הניסיון הנכון
בחירת משקולת ניסיון מתאימה היא קריטית להשגת תוצאות אמינות. המשקולת חייבת להיות גדולה מספיק כדי לייצר שינוי מדיד ברטט, אך לא גדולה מדי שתיצור תנאים לא בטוחים או שתגרום נזק למכונה.
מחשבון משקל ניסיון
לחישוב מדויק של משקל ניסיון המבוסס על פרמטרי הרוטור, השתמשו ב מחשבון מסת משקל ניסיון. המחשבון קובע את מסת משקל הניסיון האופטימלית תוך התחשבות במסת הרוטור, רדיוס ההתקנה, מהירות הסיבוב, קשיחות התמיכה ורמות הרטט.
הנחיות כלליות:
- הֲלָכָה לְמַעֲשֶׂה: הנחיה נפוצה היא לבחור משקולת ניסיון שתייצר שינוי רטט של כ-25-50% מרמת הרטט ההתחלתית. זה מבטיח תגובה ברורה ומדידה ללא רטט מוגזם.
- הערכה ראשונית: עבור רוטור לא ידוע, ניתן להעריך משקל ניסיון כ-1-5% ממסת הרוטור, המחולק ברדיוס האיזון. מכשירי איזון מודרניים מספקים לעתים קרובות מחשבון משקל ניסיון המבוסס על רמת הרטט ההתחלתית.
- גישה מחושבת: השתמש בנוסחה Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²), כאשר Mt היא מסת משקל הניסיון, Mr היא מסת הרוטור, Ksupp הוא מקדם קשיחות התמיכה (1-5), Kvib הוא מקדם רמת הרטט, Rt הוא רדיוס ההתקנה, ו-N היא מהירות הרוטור בסל"ד. שלנו מחשבון מקוון הופך את החישוב הזה לאוטומטי.
- בטיחות קודמת לכול: לעולם אל תוסיף משקולת ניסיון גדולה כל כך שתדחוף את רמות הרטט מעבר לגבולות הבטוחים או למערכות הגנה מפני מעידות.
- חיבור מאובטח: יש לחבר את משקולת הניסיון היטב באמצעות ברגים, מלחציים או מגנטים כדי למנוע ממנה להתעופף במהלך הסיבוב. משקולות מרק או חרס משמשות בדרך כלל לנוחות, אך יש להניח אותן בצורה בטוחה.
נוהל: כיצד משתמשים במשקל הניסיון
שיטת שקילת הניסיון עוקבת אחר הליך שיטתי הנמצא בלב איזון השדה המודרני:
- ריצה ראשונית: המכונה מופעלת במהירות הרגילה שלה, וקטור הרטט ההתחלתי (משרעת ופאזה) נרשם. זה מייצג את הרטט שנגרם על ידי חוסר האיזון המקורי.
- צרף משקל ניסיון: המכונה נעצרת, ומשקולת הניסיון מחוברת היטב למיקום זוויתי ידוע (בדרך כלל מסומן כ-0° או מתייחס ל...). מפתח-פאזור סימן) על מישור התיקון.
- ריצת ניסיון: המכונה מופעלת מחדש ופועלת באותה מהירות. וקטור הרטט החדש נמדד ונרשם. רטט זה הוא סכום הווקטורים של חוסר האיזון המקורי בתוספת השפעת משקולת הניסיון.
- חשב את מקדם ההשפעה: מכשיר האיזון מבצע חיסור וקטורי כדי לבודד את ההשפעה הנגרמת אך ורק על ידי משקולת הניסיון. לאחר מכן, מקדם ההשפעה מחושב כיחס בין שינוי הרטט למשקולת הניסיון.
- חשב משקל תיקון: באמצעות מקדם ההשפעה, המכשיר מחשב את המסה והזווית המדויקים עבור משקולת התיקון הקבועה שתבטל את חוסר האיזון המקורי.
- תיקון התקנה: משקולת הניסיון מוסרת, משקולת התיקון המחושבת מותקנת לצמיתות, וביצוע אימות סופית מאשר שהרעידות פחתו לרמות מקובלות.
שיקולים מעשיים ושיטות עבודה מומלצות
שימוש מוצלח במשקולות ניסיון דורש תשומת לב למספר פרטים מעשיים:
- מיקום זוויתי: יש לתעד במדויק את מיקום הזווית של משקולת הניסיון. אפילו טעות קטנה בזווית עלולה להוביל לחישוב תיקון שגוי.
- מיקום רדיאלי: אם אפשר, יש למקם את משקולת הניסיון באותו רדיוס שבו תותקן משקולת התיקון. זה מפשט את החישובים ומשפר את הדיוק.
- תנאים חוזרים: את כל ניסיונות הניסוי ואת הריצה הראשונית יש לבצע בתנאי הפעלה זהים (אותה מהירות, טמפרטורה, עומס) לקבלת תוצאות עקביות.
- משקלי ניסיון מרובים: עבור איזון מורכב רב-מישורי, ייתכן שיידרשו משקולות ניסיון מרובות, הממוקמות במישורי תיקון שונים במהלך ריצות ניסיון נפרדות.
שיטת משקולת הניסיון, למרות שדורשת ריצת מכונה נוספת, מספקת את הדיוק והאמינות הנדרשים לעבודת איזון מקצועית והיא הסטנדרט בתעשייה לאיזון רוטורים באתר.