Forgógépek excentricitásának megértése

Definíció: Mi az excentricitás?

A rotordinamika kontextusában különcség a rotor tömegközéppontja (más néven súlypont) és geometriai középpontja (a formájának vagy tengelyének valódi középpontja) közötti radiális távolságra vagy eltolásra utal. Egy tökéletesen kiegyensúlyozott rotorban ez a két középpont egybeesik. A gyártási tökéletlenségek és az egyenetlen anyagsűrűség miatt azonban szinte mindig van némi inherens excentricitás. Amikor egy excentrikus rotor forog, az eltolt tömegközéppont centrifugális erőt generál, ami a rezgés kiváltó oka. kiegyensúlyozatlanság.

Az excentricitás és az egyensúlyhiány közötti közvetlen kapcsolat

Az excentricitás és a kiegyensúlyozatlanság alapvetően összefügg. A kiegyensúlyozatlanság az excentricitás hatásának *mértéke* egy adott sebességnél, míg az excentricitás a *fizikai ok*. Az kiegyensúlyozatlanság mértéke egyenesen arányos a rotor tömegével és excentricitásával.

A képlet egyszerű:

Kiegyensúlyozatlanság (U) = Tömeg (M) × Excentricitás (e)

Ez az összefüggés rávilágít arra, hogy miért olyan kritikus az excentricitás. Már egy nagyon kis excentricitás (mindössze néhány mikrométer) egy nehéz, nagy sebességű rotoron is hatalmas kiegyensúlyozatlansági erőt hozhat létre, ami súlyos rezgéshez és a csapágyak gyors kopásához vezethet.

Az excentricitás típusai

Fontos különbséget tenni az excentricitás különböző formái és a kapcsolódó geometriai tökéletlenségek között:

1. Tömeges különcség

Ez a fent definiált valódi excentricitás – a tömegközéppont és a geometriai középpont közötti eltolás. Ez az a típus, amely kiegyensúlyozatlanságot okoz, és minden kiegyensúlyozási eljárás célpontja. Álló rotor esetén nem látható vagy mérhető közvetlenül mérőórával.

2. Geometriai excentricitás (kifutás)

Ez a rotor felületének a tökéletes körtől való eltérésére utal. Ez a tengely vagy rotor „eltérésének” mértéke. Ezt más néven mechanikus kifutásPéldául egy tengelycsap lehet enyhén ovális, vagy egy szíjtárcsa lehet kissé a tengely középpontjától eltolva megmunkálva. Ez a fajta tökéletlenség *mérhető* egy mérőórával lassú gördülés közben. Bár nem jelenti közvetlenül a tömegkiegyensúlyozatlanságot, az excentrikus geometriai forma gyakran hozzájárul a tömegkiegyensúlyozatlansághoz.

3. Elektromos túlfutás

Ez nem fizikai tökéletlenség, hanem egy mérési hiba, amely az érintkezésmentes közelségmérő szondáknál fordul elő. Ha a rotor felületének mágneses permeabilitása vagy elektromos vezetőképessége változó, a szonda hamis értéket adhat, amely geometriai ütést utánoz. Ezt a „zajt” figyelembe kell venni a rotor dinamikus vizsgálata során.

Az excentricitás okai

A tömeg excentricitást különféle módokon vezetik be a rotorokba:

• Gyártási tűrések: Egyetlen gyártási folyamat sem tökéletes. Mindig lesznek apróbb hibák a megmunkálás, az öntés és az összeszerelés során.
• Nem egyenletes anyagsűrűség: Az öntvényben vagy kovácsolt darabban található zárványok, üregek vagy porozitás azt jelenti, hogy az anyag nem tökéletesen homogén, ami a tömegközéppont eltolódását okozza.
• Aszimmetrikus kialakítás: Az olyan alkatrészek, mint a főtengelyek, eredendően aszimmetrikusak.
• Összeszerelési hibák: Egy olyan szíjtárcsa vagy csapágy, amely nincs tökéletesen középen a tengelyen, excentrikus tömeget hoz létre.
• Termikus torzítás: Az egyenetlen melegítés vagy hűtés a rotor meghajlását okozhatja, ami átmenetileg eltolhatja a tömegközéppontját. Ezt termikus vektornak nevezik.

Hogyan kezelik az excentricitást

Mivel a tömeg excentricitása az egyensúlyhiány oka, azt a következő eljárással korrigálják: kiegyensúlyozásKis mennyiségű súly hozzáadásával vagy eltávolításával a technikus ellentétes erőt hoz létre, amely hatékonyan visszahúzza a rotor tömegközépvonalát a geometriai középvonalához igazodva, minimalizálva a nettó centrifugális erőt és az ebből eredő rezgést.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez