Maradék kiegyensúlyozatlanság megértése
Maradék kiegyensúlyozatlanság az az összeg, kiegyensúlyozatlanság amely megmarad egy FORGÓRÉSZ miután a kiegyensúlyozás folyamat befejeződött. Ez az a kicsi, szándékos kimaradó kiegyensúlyozatlanság, amely a rotorban marad, mert további csökkentése nem hozna gyakorlati előnyt. Más szóval, a maradék kiegyensúlyozatlanság nem a kiegyensúlyozás kudarca — hanem cél of balancing.
1. Definíció: Mi a reziduális kiegyensúlyozatlanság?
Minden valódi rotor rendelkezik valamilyen kiegyensúlyozatlansággal. A tökéletes egyensúly — egy tömegtengelynek, amely pontosan egybeesik a forgattyús tengellyel — nem érhető el, és annak utána járása gazdaságilag értelmetlenül. A kiegyensúlyozás feladata ezért nem a kiegyensúlyozatlanság kiküszöbölése, hanem annak az alá tolása, ahol a rezgés ártalmatlan a géphez. Az a kiegyensúlyozatlanság, amely azt követően marad, hogy ezt a szintet elértük, az a maradék kiegyensúlyozatlanság.
A maradék kiegyensúlyozatlanságot a tömeg és egy sugár szorzataként fejezik ki — jellemzően gramm-milliméter (g·mm) vagy gramm-hüvelyk — mert a centrifugális erő, amelyet a rotor érez, az attól függ, hogy mekkora tömeg van a középvonalból és milyen messze van a tengelytől. Az 1 g súlypont 100 mm sugárban (100 g·mm) egyenértékű hatásában egy 2 g súlyponttal 50 mm-ben.
2. Kiegyensúlyozási tolerancia — Mekkora eltérés engedélyezett?
A maximálisan megengedett maradék kiegyensúlyozatlanságot egy kiegyensúlyozási tolerancia. A nemzetközileg elfogadott módszer innen származik ISO 1940-1, amely már beépül a modern ISO 21940-11 sorozatba. Ez meghatározza Kiegyensúlyozási minőségi osztályok (G-osztályok) — G6.3, G2.5, G1.0 és így tovább — ahol a szám a rotor tömegközéppontjának megengedett pályasebessége mm/s-ben.
- A az alacsonyabb G-szám szigorúbb toleranciát jelent és kisebb megengedett maradék kiegyensúlyozatlanságot. A szivattyú- és ventilátorotorok általában G6.3; a precíziós szerszámgéporsók G1.0 vagy jobb minőséget követelnek.
- A megengedett maradék kiegyensúlyozatlanság növekszik a rotor tömegével, és csökken a forgási sebesség emelkedésével — a gyors rotor sokkal pontosabban kell, hogy legyen kiegyensúlyozva, mint az azonos tömegű lassú.
Az aritmetika — egy G-osztálynak és egy forgási sebességnek g·mm értékké konvertálása, majd a kettő közötti felosztása korrekciós síkok — könnyen tévedésekbe lehet esni, ha kézzel számítja ki. Azonnal kiszámítható a mi ingyenes Maradék egyensúlyhiány-kalkulátor (ISO 21940-11)-vel, amely egy G-osztályt és a forgási sebességet közvetlenül az egyes sík megengedett g·mm értékévé konvertálja.
3. Miért létezik mindig maradék kiegyensúlyozatlanság
Több gyakorlati tényező garantálja, hogy mindig marad némi kiegyensúlyozatlanság:
- A műszer felbontása: minden kiegyensúlyozó gépnek és helyi analizátornak van egy legkisebb kiegyensúlyozatlanság, amelyet megbízhatóan meg tud határozni.
- Szerelési és illesztési hibák: az arbók, mandrellek és adapterek saját apró excentricitásokat vezetnek be.
- Szerelési eltolódás: a kulcsok, csatolók és rögzítőelemek az rotort kismértékben elmozdítják, amikor a gépet a kiegyensúlyozás után újra összeszerelik.
- Üzemi változás: a termikus növekedés, a kopás, az eróció és a terméklerakódás mind megváltoztatják a rotor kiegyensúlyozatlan állapotát a működés során.
- Csökkenő hozam: a maradék kiegyensúlyozatlanság felezése megkétszerezheti a kiegyensúlyozási időt, ezért van értelmes pont a megállásnak.
4. A maradék kiegyensúlyozatlanság mérése és ellenőrzése
A kiegyensúlyozás iteratív ciklus: mérjük meg az aktuális kiegyensúlyozatlanságot, adjunk hozzá vagy távolítsunk el egy korrekciós súly, majd mérjük újra, és ismételjük, amíg az érték az tűréshatár alá nem csökken. A teljes kiegyensúlyozási jelentésnek mindig feltüntetnie kell a kezdeti kiegyensúlyozatlanságot és a végső maradó unbalance for each plane — for example, “0.5 g·mm left plane, 0.8 g·mm right plane, within G2.5 at 3000 rpm.”
Az összeépített gépeken ezt az ellenőrzést helyszínen végzik, nem pedig kiegyensúlyozó gépen. Egy hordozható kétcsatornás analizátor, például a Balanset-1A méri az 1× amplitúdó és fázis a korrekció előtt és után, kiszámítja a rotor befolyási együtthatóit, és megerősíti, hogy a maradék rezgés — és ezáltal a maradék kiegyensúlyozatlanság — az ISO 21940-11 szabvány választott fokozatán belül van. Mivel a gép saját csapágyaiban az üzemi fordulatszámon működik, rögzíti a valódi maradék állapotot, amelyet a rotor valójában fog működtetni, beleértve azokat a szerelési és termikus hatásokat, amelyeket egy kiegyensúlyozó gép nem tud érzékelni.
5. Maradék kiegyensúlyozatlanság versus kezdeti kiegyensúlyozatlanság
Segít, ha ezt a két fogalmat elkülönítjük. Kezdeti kiegyensúlyozatlanság az, amit a rotor a korrekció előtt tartalmaz — gyakran nagy, és az az oka, hogy a rezgést először észlelték. Maradék kiegyensúlyozatlanság is what is intentionally left after correction, verified against tolerance. The ratio between them is a useful measure of how effective the balancing job was: reducing a rotor from 250 g·mm to 4 g·mm represents a better than 98% reduction and a clean pass for most industrial grades.
