A rotor egy olyan test, amely valamilyen tengely körül forog, és amelyet a csapágyfelületek tartanak a tartókban. A rotor csapágyfelületei gördülő- vagy csúszócsapágyakon keresztül adják át a terheléseket a tartókra. A csapágyfelületek a csapágycsapok felületei vagy az azokat helyettesítő felületek.
1. ábra Rotor és a rá ható centrifugális erők.
Egy tökéletesen kiegyensúlyozott rotorban a tömeg szimmetrikusan oszlik el a forgástengely körül, azaz a rotor bármely eleme illeszthető egy másik, a forgástengely körül szimmetrikusan elhelyezkedő elemhez. Egy kiegyensúlyozott rotorban a rotor bármelyik elemére ható centrifugális erőt a szimmetrikus elemre ható centrifugális erő ellensúlyozza. Például az F1 és F2 centrifugális erők, amelyek nagysága egyenlő, iránya pedig ellentétes, az 1. és 2. elemre hatnak (az 1. ábrán zölddel jelölve). ez minden szimmetrikus rotorelemre igaz, és így a rotorra ható összes centrifugális erő 0, és a rotor kiegyensúlyozott.
Ha azonban a rotor szimmetriája megszakad (az aszimmetrikus elemet az 1. ábrán piros szín jelöli), akkor a rotorra kiegyensúlyozatlan F3 centrifugális erő hat.Forgás közben ez az erő a rotor forgásával együtt irányt változtat. Az ebből az erőből eredő dinamikus terhelés átadódik a csapágyaknak, ami gyorsuló kopást eredményez.
Ezen túlmenően, az irányváltozó erő hatására ciklikusan deformálódnak a támaszok és az alapítvány, amelyre a rotor rögzítve van, azaz rezgés keletkezik. A rotor kiegyensúlyozatlanságának és a vele járó rezgésnek a kiküszöbölése érdekében kiegyenlítő tömegeket kell beépíteni, hogy a rotor szimmetriája helyreálljon.
A rotor kiegyensúlyozása olyan művelet, amelynek célja a kiegyensúlyozatlanság korrigálása kiegyensúlyozó tömegek hozzáadásával.
Az egyensúlyozás feladata egy vagy több egyensúlyozó tömeg méretének és helyének (szögének) meghatározása.
A rotorok típusai és a kiegyensúlyozatlanság típusai.
A rotor anyagának szilárdságát és a rá ható centrifugális erők nagyságát figyelembe véve a rotorokat kétféle - merev és rugalmas - rotorra lehet osztani.
A merev forgórészek a centrifugális erő hatására a működési módoknál jelentéktelen mértékben deformálódnak, és ennek a deformációnak a hatása a számításokban elhanyagolható.
A rugalmas forgórészek deformációja már nem elhanyagolható. A rugalmas rotorok deformációja bonyolítja az egyensúlyozási probléma megoldását, és más matematikai modellek alkalmazását teszi szükségessé a merev rotorok egyensúlyozási problémájához képest.Meg kell jegyezni, hogy ugyanaz a rotor alacsony fordulatszámon merevként, nagy fordulatszámon pedig rugalmasként viselkedhet. A következőkben csak a merev rotorok kiegyensúlyozását fogjuk vizsgálni.
A kiegyensúlyozatlan tömegek rotorhossz mentén történő eloszlásától függően kétféle kiegyensúlyozatlanságot különböztethetünk meg: statikus és dinamikus (pillanatnyi). Ennek megfelelően statikus és dinamikus rotor kiegyensúlyozásra hivatkoznak. A statikus rotor kiegyensúlyozatlanság a rotor forgása nélkül, azaz statikában akkor következik be, amikor a rotor a gravitáció hatására a "nehéz pontjával" lefelé fordul. Egy statikus kiegyensúlyozatlan rotor példája a 2. ábrán látható.
2. ábra A rotor statikus kiegyensúlyozatlansága.
A gravitáció hatására a "nehéz pont" lefelé fordul.
A dinamikus kiegyensúlyozatlanság csak akkor fordul elő, amikor a rotor forog.
A 3. ábrán egy dinamikus kiegyensúlyozatlansággal rendelkező rotor példája látható.
3. ábra A rotor dinamikus kiegyensúlyozatlansága.
Az Fc1 és Fc2 erők a forgórész kiegyensúlyozatlanságára irányuló nyomatékot hoznak létre.
Ebben az esetben az M1 és M2 kiegyensúlyozatlan, egyenlő tömegek különböző síkokban vannak - a rotor hosszában különböző helyeken. Statikus helyzetben, azaz amikor a rotor nem forog, csak a gravitáció hat a rotorra, és a tömegek kiegyenlítik egymást. Dinamikus helyzetben, amikor a rotor forog, az M1 és M2 tömegekre Fc1 és Fc2 centrifugális erők kezdenek hatni. Ezek az erők egyenlő nagyságúak és ellentétes irányúak. Mivel azonban a tengely hossza mentén különböző helyeken hatnak, és nem ugyanazon a vonalon helyezkednek el, ezek az erők nem egyenlítik ki egymást. Az Fc1 és Fc2 erők a forgórészre ható nyomatékot hoznak létre. Ezért ezt a kiegyensúlyozatlanságot nyomatéki kiegyensúlyozatlanságnak is nevezik. Ennek megfelelően kompenzálatlan centrifugális erők hatnak a csapágyak pozícióira, amelyek jelentősen meghaladhatják a számított értékeket, és csökkenthetik a csapágyak élettartamát.
Mivel ez a fajta kiegyensúlyozatlanság csak dinamikusan, a forgórész forgása közben jelentkezik, dinamikus kiegyensúlyozatlanságnak nevezzük. Statikus körülmények között nem korrigálható "késeken" történő kiegyensúlyozással vagy hasonló módszerekkel. A dinamikus kiegyensúlyozatlanság kiküszöbölése érdekében két kiegyenlítő súlyt kell beépíteni, amelyek az M1 és M2 tömegekből eredő nyomatékkal azonos nagyságú és ellentétes irányú nyomatékot hoznak létre. A kiegyenlítő tömegeket nem kell az M1 és M2 tömegekkel ellentétesen és azonos nagyságúakra állítani. A lényeg az, hogy olyan nyomatékot hozzanak létre, amely teljes mértékben kompenzálja a kiegyensúlyozatlansági nyomatékot.
Általában az M1 és M2 tömegek nem feltétlenül egyenlők, így a statikus és dinamikus kiegyensúlyozatlanság kombinációja áll fenn. Elméletileg bizonyított, hogy egy merev rotor esetében a rotor hosszában egymástól távol elhelyezett két súly szükséges és elegendő a kiegyensúlyozatlanság megszüntetéséhez. Ezek a súlyok kompenzálják mind a dinamikus kiegyensúlyozatlanságból eredő nyomatékot, mind a tömegnek a rotor tengelyéhez viszonyított aszimmetriájából eredő centrifugális erőt (statikus kiegyensúlyozatlanság). A dinamikus kiegyensúlyozatlanság jellemzően a hosszú rotorokra, például a tengelyekre, a statikus kiegyensúlyozatlanság pedig a keskeny rotorokra jellemző. Ha azonban a keskeny rotor a tengelyhez képest ferde vagy deformált ("nyolcas"), akkor a dinamikus kiegyensúlyozatlanságot nehéz lesz kiküszöbölni. (lásd a 4. ábrát), mert ebben az esetben nehéz olyan korrekciós súlyokat beépíteni, amelyek létrehozzák a szükséges kiegyenlítő nyomatékot.
4. ábra A keskeny rotor dinamikus kiegyensúlyozatlansága.
Az F1 és F2 erők nem ugyanazon az egyenesen fekszenek, és nem kompenzálják egymást.
Mivel a keskeny rotor miatt a nyomaték létrehozására szolgáló kar kicsi, nagy korrekciós súlyokra lehet szükség. Ez azonban "indukált kiegyensúlyozatlanságot" is eredményez a keskeny rotornak a korrekciós súlyok által kifejtett centrifugális erők által okozott deformációja miatt. (Lásd például "Módszertani útmutató merev rotorok kiegyensúlyozásához (az ISO 22061-76 szabvány szerint)". 10. szakasz. ROTOR-TÁMASZTÓ RENDSZER. )
Ez észrevehető a ventilátorok keskeny járókerekei esetében, amelyekben az erőegyenlőtlenség mellett az aerodinamikai kiegyensúlyozatlanság is aktív. És meg kell érteni, hogy az aerodinamikai kiegyensúlyozatlanság, vagyis az aerodinamikai erő egyenesen arányos a rotor szögsebességével, és annak kompenzálására a korrekciós tömeg centrifugális erejét használják, amely arányos a szögsebesség négyzetével. Ezért a kiegyenlítő hatás csak egy adott kiegyenlítő frekvencián érvényesülhet. Más forgási frekvenciákon további hiba keletkezik.
Ugyanez mondható el az elektromágneses erőkről egy elektromos motorban, amelyek szintén arányosak a szögsebességgel. Nem lehet tehát kiegyensúlyozással kiküszöbölni egy gépben a rezgés minden okát.
A mechanizmusok rezgése.
A rezgés a mechanizmus kialakításának reakciója a ciklikus gerjesztő erő hatására. Ez az erő különböző természetű lehet.
A kiegyensúlyozatlan rotorból eredő centrifugális erő a "nehéz pontra" ható kompenzálatlan erő. Ez az erő és az általa okozott rezgés a rotor kiegyensúlyozásával kiküszöbölhető.
Az illeszkedő alkatrészek gyártási és összeszerelési hibáiból eredő "geometriai" jellegű kölcsönhatási erők. Ezek az erők például a tengelynyakak nem kerek voltából, a fogaskerekek fogainak profilhibáiból, a csapágyfutópályák hullámosságából, az illeszkedő tengelyek helytelen beállításából stb. eredhetnek. A tengelycsapok nem kör alakúsága esetén a tengely tengelye a tengely forgási szögétől függően elmozdul. Bár ez a rezgés a forgórész fordulatszámánál is jelentkezik, kiegyensúlyozással szinte lehetetlen kiküszöbölni.
A ventilátorok járókerekének forgásából és más szárnyas mechanizmusokból eredő aerodinamikai erők. Hidrodinamikai erők, amelyek a hidraulikus szivattyúk, turbinák stb. járókerekeinek forgásából erednek.
Elektromágneses erők, amelyek a villamos gépek működéséből erednek, pl. aszimmetrikus forgórész-tekercsek, rövidre zárt tekercsek stb.
A rezgés nagysága (pl. amplitúdója Av) nemcsak a mechanizmusra ω körfrekvenciával ható Fv gerjesztő erőtől, hanem a mechanizmus k merevségétől, m tömegétől, valamint a C csillapítási együtthatótól is függ.
A rezgés és az egyensúlyi mechanizmusok mérésére különböző típusú érzékelők használhatók, többek között:
rezgésgyorsulás mérésére tervezett abszolút rezgésérzékelők (gyorsulásmérők) és rezgéssebesség-érzékelők;
relatív rezgésérzékelők - örvényáramú vagy kapacitív, a rezgési elmozdulás mérésére tervezett érzékelők. Bizonyos esetekben (ha a mechanizmus kialakítása lehetővé teszi) erőérzékelők is használhatók a rezgésterhelés értékelésére. Különösen a kemény csapágyazású kiegyensúlyozó géptartók rezgésterhelésének mérésére használják széles körben.
A rezgés tehát a gép reakciója a külső erők hatására. A rezgés nagysága nemcsak a mechanizmusra ható erő nagyságától, hanem a mechanizmus kialakításának merevségétől is függ. Egy és ugyanaz az erő különböző rezgéseket eredményezhet. Egy kemény csapágyazású gépben, még ha a rezgés kicsi is, a csapágyakat jelentős dinamikus terhelés érheti. Ezért a keménycsapágyas gépek kiegyensúlyozásakor inkább erő-, mint rezgésérzékelőket (rezgésgyorsulásmérőket) használnak.
A rezgésérzékelőket viszonylag hajlékony tartókkal rendelkező szerkezeteken használják, amikor a kiegyensúlyozatlan centrifugális erők hatása a tartók észrevehető deformációjához és rezgéshez vezet. Az erőérzékelőket merev tartóknál használják, amikor még a kiegyensúlyozatlanságból eredő jelentős erők sem vezetnek jelentős rezgéshez.
A rezonancia olyan tényező, amely megakadályozza a kiegyensúlyozást.
Korábban említettük, hogy a rotorokat merev és rugalmas rotorokra osztjuk. A rotor merevsége vagy rugalmassága nem tévesztendő össze a támaszok (alapozás) merevségével vagy mozgékonyságával, amelyre a rotor telepítve van. A rotor akkor tekinthető merevnek, ha a centrifugális erők hatására bekövetkező deformációja (hajlítása) elhanyagolható. A rugalmas rotor deformációja viszonylag nagy, és nem elhanyagolható.
Ebben a cikkben csak a merev rotorok kiegyensúlyozását vizsgáljuk. A merev (nem deformálható) rotor viszont merev vagy mozgatható (hajlékony) támasztékra szerelhető. Nyilvánvaló, hogy a támaszok merevsége/rugalmassága is relatív, a rotor fordulatszámától és a keletkező centrifugális erők nagyságától függően. Feltételes korlátot jelent a forgórész-tartók sajátrezgéseinek frekvenciája.
Mechanikai rendszerek esetében a sajátrezgések alakját és frekvenciáját a mechanikai rendszer elemeinek tömege és rugalmassága határozza meg. Vagyis a sajátrezgések frekvenciája a mechanikai rendszer belső jellemzője, és nem függ a külső erőhatásoktól. Az egyensúlyi állapotból kitérve a támaszok a rugalmasság miatt hajlamosak visszatérni az egyensúlyi helyzetbe. A masszív forgórész tehetetlensége miatt azonban ez a folyamat a csillapított rezgések természetét mutatja. Ezek a rezgések a rotor-tartó rendszer sajátrezgései. Ezek frekvenciája a rotor tömegének és a támaszok rugalmasságának arányától függ.
Amikor a rotor forogni kezd, és forgásának frekvenciája megközelíti a természetes rezgések frekvenciáját, a rezgés amplitúdója meredeken megnő, ami a szerkezet tönkremeneteléhez vezethet.
A mechanikai rezonancia jelensége lép fel. A rezonancia területén a fordulatszám 100 fordulat/perc változása a rezgés több tízszeresére növekedhet. Ezzel egyidejűleg (a rezonanciaterületen) a rezgés fázisa 180°-kal megváltozik.
5. ábra Egy mechanikai rendszer rezgéseinek amplitúdójának és fázisának változása, amikor a külső erő frekvenciája változik.
Ha a mechanizmus kialakítása nem sikerült, és a rotor működési frekvenciája közel van a természetes rezgések frekvenciájához, akkor a mechanizmus működése lehetetlenné válik a megengedhetetlenül nagy rezgés miatt. Ez a szokásos módon nem lehetséges, mivel már egy kis sebességváltozás is drasztikus változást okoz a rezgési paraméterekben. A rezonancia területén történő kiegyensúlyozáshoz speciális, ebben a cikkben nem tárgyalt módszereket alkalmaznak.
Lehetőség van a mechanizmus sajátrezgéseinek frekvenciájának meghatározására a futóművön (a rotor forgásának kikapcsolásakor) vagy a lökéses módszerrel, a rendszer lökésre adott válaszának későbbi spektrális elemzésével.
Az olyan mechanizmusok esetében, amelyek forgási üzemi frekvenciája a rezonanciafrekvencia felett van, azaz rezonanciarezsimben működnek, a tartókat mozgónak tekintik, és a méréshez rezgésérzékelőket, főként vibrációs gyorsulásmérőket használnak, amelyek a szerkezeti elemek gyorsulását mérik. Az előrezonancia üzemmódban működő mechanizmusok esetében a tartók merevnek tekintendők. Ebben az esetben erőérzékelőket használnak.
Egy mechanikai rendszer lineáris és nemlineáris modelljei. A nemlinearitás olyan tényező, amely megakadályozza a kiegyensúlyozást.
A merev rotorok kiegyensúlyozásakor a kiegyensúlyozási számításokhoz lineáris modelleknek nevezett matematikai modelleket használnak. A lineáris modell azt jelenti, hogy egy ilyen modellben az egyik mennyiség arányos (lineáris) a másikkal. Ha például a rotor kompenzálatlan tömege megduplázódik, akkor a rezgés értéke is megduplázódik. Merev rotorok esetén lineáris modell használható, mivel ezek nem deformálódnak.
Rugalmas rotorok esetén a lineáris modell már nem használható. Rugalmas rotor esetén, ha a nehéz pont tömege a forgás során nő, további deformáció lép fel, és a tömeg mellett a nehéz pont helyének sugara is megnő. Ezért egy rugalmas rotor esetében a rezgés több mint kétszeresére nő, és a szokásos számítási módszerek nem működnek.
Továbbá a támaszok rugalmasságának változása nagy alakváltozásoknál, például amikor a támaszok kis alakváltozásainál egyes szerkezeti elemek működnek, nagy alakváltozásoknál pedig más szerkezeti elemek vesznek részt. Ezért nem lehet kiegyensúlyozni olyan mechanizmusokat, amelyek nincsenek rögzítve egy alapzatra, hanem például egyszerűen a padlóra helyezve. Jelentős rezgések esetén a kiegyensúlyozatlanság ereje a mechanizmust a padlóról lehúzhatja, ezáltal jelentősen megváltoztatva a rendszer merevségi jellemzőit. A motorlábakat biztonságosan kell rögzíteni, a csavarrögzítéseket meg kell húzni, az alátétek vastagságának megfelelő rögzítési merevséget kell biztosítania stb. Ha a csapágyak eltörtek, jelentős tengelyeltolódás és lökések lehetségesek, ami szintén rossz linearitást és minőségi kiegyensúlyozásra való képtelenséget eredményez.
Kiegyensúlyozó berendezések és kiegyensúlyozó gépek
Amint fentebb említettük, a kiegyensúlyozás a fő központi tehetetlenségi tengelynek a rotor forgástengelyéhez való igazítása.
Ezt a folyamatot kétféle módszerrel lehet elvégezni.
Az első módszer a forgórész tengelycsonkjainak megmunkálását jelenti oly módon, hogy a tengely, amely a tengelycsonkok középpontján áthalad, a forgórész központi tehetetlenségi főtengelyével keresztezze egymást. Ezt a technikát a gyakorlatban ritkán alkalmazzák, és ebben a cikkben nem tárgyaljuk részletesen.
A második (leggyakoribb) módszer a forgórészen lévő korrekciós súlyok áthelyezését, beszerelését vagy eltávolítását jelenti, amelyeket úgy helyeznek el, hogy a forgórész tehetetlenségi tengelye a lehető legközelebb legyen a forgástengelyhez.
A kiegyenlítés során a korrekciós súlyok mozgatása, hozzáadása vagy eltávolítása különböző technológiai műveletekkel történhet: fúrás, marás, felületkezelés, hegesztés, csavarozás vagy kicsavarozás, lézer- vagy elektronsugaras égetés, elektrolízis, elektromágneses felületkezelés stb. segítségével.
Az egyensúlyozási folyamat kétféleképpen valósítható meg:
- összeszerelt rotorok kiegyensúlyozása (saját csapágyazásukban) kiegyensúlyozó gépekkel;
- rotorok kiegyensúlyozása kiegyensúlyozó gépeken. A saját csapágyazású rotorok kiegyensúlyozására általában speciális kiegyensúlyozó berendezéseket (készleteket) használnak, amelyek lehetővé teszik a kiegyensúlyozott rotor rezgésének mérését a forgási frekvenciáján vektoros formában, azaz a rezgés amplitúdójának és fázisának mérését. Jelenleg a fenti eszközöket mikroprocesszoros technológiával gyártják, és (a rezgésmérésen és -elemzésen kívül) automatikus számítást biztosítanak a rotorra a kiegyensúlyozatlanság kiegyenlítésére felszerelendő korrekciós súlyok paramétereinek kiszámítására.
Ezek az eszközök a következők:
- számítógépen vagy ipari vezérlőn alapuló mérő- és számítóegység;
- Két (vagy több) rezgésérzékelő;
- Fázisszög-érzékelő;
- tartozékok az érzékelők helyszíni felszereléséhez;
- speciális szoftver, amelyet a rotor rezgési paramétereinek teljes ciklusú mérésére terveztek egy, két vagy több korrekciós síkban.
Jelenleg kétféle kiegyensúlyozó gép a legelterjedtebb:
- Lágycsapágyas gépek (lágy támasztékkal);
- Keménycsapágyas gépek (merev támasztékkal).
A lágycsapágyas gépek viszonylag hajlékony, például laprugókon alapuló támasztékkal rendelkeznek. E támaszok sajátrezgéseinek frekvenciája általában 2-3-szor kisebb, mint a rájuk szerelt kiegyensúlyozó rotor forgási frekvenciája. A gép előrezonáns támaszainak rezgésmérésekor általában rezgésérzékelőket (gyorsulásmérőket, rezgéssebesség-érzékelőket stb.) használnak.
Az előrezonancia-kiegyenlítő gépek viszonylag merev támasztékokat használnak, amelyek rezgési sajátfrekvenciája 2-3-szor nagyobb kell, hogy legyen, mint a kiegyensúlyozandó rotor forgási frekvenciája. Az előrezonanciás géptartók rezgésterhelésének mérésére általában erőátvivőket használnak.
Az előrezonancia-kiegyenlítő gépek előnye, hogy a kiegyenlítés rajtuk viszonylag alacsony rotorfordulatszámon (legfeljebb 400-500 ford/perc) végezhető, ami nagymértékben leegyszerűsíti a gép és az alapozás kialakítását, és növeli a kiegyenlítés termelékenységét és biztonságát.
Merev rotorok kiegyensúlyozása
Fontos!
- A kiegyensúlyozás csak a forgástengelyhez képest a rotor tömegének aszimmetrikus eloszlása által okozott rezgéseket szünteti meg. Más típusú rezgéseket a kiegyensúlyozás nem szüntet meg!
- Kiegyensúlyozásra kerülnek azok a műszaki mechanizmusok, amelyek kialakítása biztosítja a rezonancia hiányát a forgás üzemi frekvenciáján, megbízhatóan rögzítve az alapzaton, üzemképes csapágyakba szerelve.
- A hibás gépeket kiegyensúlyozás előtt ki kell javítani. Ellenkező esetben a minőségi kiegyensúlyozás nem lehetséges.
A kiegyensúlyozás nem helyettesíti a javítást!
A kiegyensúlyozás fő feladata a kiegyenlítő centrifugális erőknek kitett kiegyenlítő súlyok tömegének és helyének meghatározása.
Mint fentebb említettük, merev rotorok esetében általában két kiegyenlítő súly beépítése szükséges és elegendő. Ez kiküszöböli a rotor statikus és dinamikus kiegyensúlyozatlanságát egyaránt. A kiegyensúlyozás során a rezgés mérésének általános sémája a következő.
6. ábra A mérési pontok és a súlyok (korrekciós síkok) kiválasztása két síkban történő kiegyensúlyozás esetén
A rezgésérzékelőket az 1. és 2. pontnál lévő csapágytartókon helyezik el. A forgásjelzőt a forgórészhez rögzítik, általában fényvisszaverő szalaggal. A fordulatszám-jelölést a lézertachométer a rotor fordulatszámának és a rezgésjel fázisának meghatározására használja.
7. ábra. Az érzékelők elhelyezése két síkban történő kiegyensúlyozáskor. 1,2 - rezgésérzékelők, 3 - jelölő, 4 - mérőegység, 5 - notebook
A legtöbb esetben a dinamikus kiegyensúlyozást a három indítás módszerével végzik. A módszer azon alapul, hogy ismert tömegű próbasúlyokat helyeznek a rotorra sorban az 1. és 2. síkban, és a súlyokat és a kiegyensúlyozó súlyok helyét a rezgési paraméterek változásainak eredményei alapján számítják ki.
A súlyok elhelyezésének helyét korrekciós síknak nevezzük. A korrekciós síkokat általában a csapágytartók területén választják ki, amelyre a rotor van felszerelve.
Az első indításkor mérik a kezdeti rezgést. Ezután egy ismert súlyú próbasúlyt helyeznek a rotorra, az egyik csapágyhoz közelebb. Egy második indítást végeznek, és megmérik a rezgési paramétereket, amelyeknek a tesztsúly elhelyezése miatt meg kell változniuk. Ezután az első síkban lévő próbasúlyt eltávolítják, és a második síkba helyezik. Egy harmadik próbaindítást hajtanak végre, és mérik a rezgési paramétereket. A tesztsúlyt eltávolítjuk, és a szoftver automatikusan kiszámítja a tömegeket és a mérősúlyok beépítési szögeit.
A tesztsúlyok felszerelésének célja annak meghatározása, hogy a rendszer hogyan reagál az egyensúlyhiány változásaira. A súlyok és a tesztsúlyok helyei ismertek, így a szoftver ki tudja számítani az úgynevezett befolyásoló együtthatókat, amelyek megmutatják, hogy egy ismert kiegyensúlyozatlanság bevezetése hogyan befolyásolja a rezgési paramétereket. A befolyásolási együtthatók magának a mechanikai rendszernek a jellemzői, és a támaszok merevségétől és a rotor-támasz rendszer tömegétől (tehetetlenségi tehetetlenségétől) függenek.
Az azonos típusú, azonos kialakítású mechanizmusok esetében a befolyásolási együtthatók közel lesznek egymáshoz. Ezeket el lehet menteni a számítógép memóriájában, és tesztfutások nélkül lehet használni az azonos típusú mechanizmusok kiegyensúlyozásához, ami jelentősen növeli a kiegyensúlyozás termelékenységét. Vegye figyelembe, hogy a próbasúlyok tömegét úgy kell megválasztani, hogy a rezgési paraméterek észrevehetően megváltozzanak a próbasúlyok beépítésekor. Ellenkező esetben a befolyásolási együtthatók számítási hibája megnő, és a kiegyensúlyozás minősége romlik.
Amint az 1. ábrán látható, a centrifugális erő radiális irányban, azaz a rotor tengelyére merőlegesen hat. Ezért a rezgésérzékelőket úgy kell felszerelni, hogy érzékenységi tengelyük szintén a radiális irányba mutasson. Általában az alapozás vízszintes irányú merevsége kisebb, ezért a vízszintes irányú rezgés nagyobb. Ezért az érzékenység növelése érdekében az érzékelőket úgy kell felszerelni, hogy érzékenységi tengelyük szintén vízszintes irányba mutasson. Bár alapvető különbség nincs. A radiális irányú rezgésen kívül a forgórész forgástengelye mentén, axiális irányú rezgést is figyelni kell. Ezt a rezgést általában nem a kiegyensúlyozatlanság okozza, hanem más okok, amelyek főként a tengelykapcsolón keresztül összekapcsolt tengelyek kiegyensúlyozatlanságával és helytelen beállításával kapcsolatosak.
Ezt a rezgést kiegyensúlyozással nem lehet kiküszöbölni, ebben az esetben igazításra van szükség. A gyakorlatban az ilyen gépek általában mind a rotor kiegyensúlyozatlanságával, mind a tengely kiegyensúlyozatlanságával rendelkeznek, ami jelentősen megnehezíti a rezgés megszüntetésének feladatát. Ilyen esetekben először ki kell centrírozni a gépet, majd kiegyensúlyozni. (Bár erős nyomatéki kiegyensúlyozatlanság esetén az alapszerkezet "elcsavarodása" miatt tengelyirányban is fellép rezgés.)
Példák a kis rotorok kiegyensúlyozására szolgáló padokra, amelyeket más cikkeinkben már tárgyaltunk:
Kiegyensúlyozó állvány puha alátámasztással.
Elektromotorok rotorjainak kiegyensúlyozása.
Egyszerű, de hatékony kiegyensúlyozó állványok
A kiegyenlítő mechanizmusok minőségének értékelési kritériumai.
A rotorok (mechanizmusok) kiegyensúlyozási minősége kétféleképpen értékelhető. Az első módszer során a kiegyensúlyozási folyamat során megállapított maradék kiegyensúlyozatlanság mértékét hasonlítják össze a maradék kiegyensúlyozatlanságra vonatkozó tűréshatárral. A különböző rotorosztályokra vonatkozó tűréshatárokat az ISO 1940-1-2007 szabvány határozza meg. rész. A megengedett kiegyensúlyozatlanság meghatározása.
A meghatározott tűréshatárok betartása azonban nem garantálja teljes mértékben a szerkezet működési megbízhatóságát, amely a rezgés minimális szintjének eléréséhez kapcsolódik. Ez azzal a ténnyel magyarázható, hogy a mechanizmus rezgésének nagyságát nemcsak a forgórész maradék kiegyensúlyozatlanságához kapcsolódó erő nagysága határozza meg, hanem számos más paramétertől is függ, többek között: a mechanizmus szerkezeti elemeinek k merevségétől, m tömegétől, a csillapítási tényezőtől, valamint a forgási frekvenciától. Ezért a mechanizmus dinamikai tulajdonságainak (beleértve az egyensúly minőségét) becsléséhez számos esetben ajánlott a mechanizmus maradó rezgésszintjének becslése, amelyet számos szabvány szabályoz.
A legelterjedtebb szabvány, amely a mechanizmusok megengedett rezgésszintjét szabályozza, az ISO 10816-3-2002. Segítségével bármilyen típusú gépre be lehet állítani a tűréshatárokat, figyelembe véve az elektromos meghajtásuk teljesítményét.
Ezen az egyetemes szabványon kívül számos speciális szabványt is kidolgoztak bizonyos géptípusokra. Például a 31350-2007 , az ISO 7919-1-2002 stb.
ISO 1940-1-2007. "Rezgés. A merev rotorok kiegyensúlyozási minőségére vonatkozó követelmények. Az 1. rész. A megengedett kiegyensúlyozatlanság meghatározása".
ISO 10816-3:2009 Áttekintés Mechanikai rezgés. A géprezgés értékelése nem forgó alkatrészeken végzett mérésekkel. 3. rész: 15 kW feletti névleges teljesítményű és 120 r/min és 15 000 r/min közötti névleges fordulatszámú ipari gépek helyszíni mérés esetén."
ISO 14694:2003 "Ipari ventilátorok - Az egyensúlyi minőségre és a rezgésszintre vonatkozó előírások",
ISO 7919-1-2002 "A rezgőmozgás nélküli gépek rezgése. Mérések forgó tengelyeken és értékelési kritériumok. Általános útmutató."