A kétsíkú kiegyensúlyozás megértése
Definíció: Mi a kétsíkú kiegyensúlyozás?
Két síkú kiegyensúlyozás egy dinamikus kiegyensúlyozás eljárás, amelyben korrekciós súlyok a rotor hosszában két külön síkban helyezkednek el, hogy kiküszöböljék mind a statikus kiegyensúlyozatlanságot, mind a pár egyensúlyhiány. Ez a módszer a legtöbb ipari forgógép esetében szükséges, különösen olyan rotoroknál, ahol a tengelyhossz összehasonlítható vagy nagyobb az átmérőnél.
Nem tetszik egysíkú kiegyensúlyozás, amely csak a rotor tömegközéppont-eltolódását kezeli, a kétsíkú kiegyensúlyozás korrigálja mind a transzlációs erő kiegyensúlyozatlanságát, mind azt a momentumot (párt), amely a rotor forgás közbeni billegését vagy ringatását okozza.
Mikor szükséges a két síkú kiegyensúlyozás?
A két síkú kiegyensúlyozás a következő esetekben szükséges:
1. Hosszú vagy karcsú rotorok
Bármely olyan rotor, amelynek hossz-átmérő aránya nagyobb, mint körülbelül 0,5:1,0, kétsíkú kiegyensúlyozást igényel. Ez magában foglalja:
- Villanymotor armatúrák
- Szivattyú- és kompresszortengelyek
- Többfokozatú ventilátorrotorok
- Hajtótengelyek és tengelykapcsolók
- Orsók és forgó szerszámok
- Turbina rotorok
2. Párkapcsolati egyensúlyhiány
Amikor a rezgésmérések jelentős fáziseltérést mutatnak a két csapágyazás között (ami billegő vagy billenő mozgásra utal), pár egyensúlyhiány jelen van, és kétsíkú kiegyensúlyozással kell korrigálni.
3. Amikor az egysíkú kiegyensúlyozás nem megfelelő
Ha egy kísérlet arra, hogy egysíkú kiegyensúlyozás csökkenti a rezgést az egyik csapágynál, de növeli a másiknál, ez egyértelműen jelzi, hogy kétsíkú kiegyensúlyozásra van szükség.
4. Merev rotorok elosztott tömeggel
Még azért is merev rotorok az első osztályuk alatt működő kritikus sebesség, ha a tömeg jelentős tengelyirányú eloszlású, a kétsíkú kiegyensúlyozás biztosítja a rezgés minimalizálását minden csapágyhelyen.
A kétsíkú kiegyensúlyozási eljárás
A kétsíkú kiegyensúlyozás összetettebb, mint az egysíkú kiegyensúlyozás, mivel az egyik síkban végrehajtott korrekciók mindkét csapágy rezgését befolyásolják. Az eljárás a következőt használja: befolyásolási együttható módszer többes próbasúlyok:
1. lépés: Kezdeti mérés
Járassa a gépet kiegyensúlyozási sebességgel, és mérje meg a kezdeti rezgésvektorokat (amplitúdó és fázis) mindkét csapágyhelyen. Jelölje meg ezeket “1. csapágy” és “2. csapágy” néven. Ez az adat a rotorban jelenlévő összes kiegyensúlyozatlanság együttes hatását jelenti.
2. lépés: Korrekciós síkok meghatározása
Válasszon ki kettőt korrekciós síkok a rotor mentén, ahol súlyokat lehet hozzáadni vagy eltávolítani. Ezeknek a síkoknak a lehető legtávolabb kell lenniük egymástól, amennyire csak lehetséges és könnyen hozzáférhető. Gyakori helyek közé tartozik a rotor mindkét vége, a tengelykapcsoló peremek vagy a ventilátor agyak.
3. lépés: Próbasúly az 1. síkban
Állítsa le a gépet, és rögzítsen egy próbasúlyt egy ismert szöghelyzetben az első korrekciós síkban. Indítsa el a gépet, és mérje meg az új rezgést mindkét csapágyon. Az 1. síkban lévő próbasúly által okozott rezgésváltozást mindkét csapágyon rögzíti. Ez két befolyásoló együtthatót állapít meg: az 1. sík hatását az 1. csapágyra és az 1. sík hatását a 2. csapágyra.
4. lépés: Próbasúly a 2. síkban
Távolítsa el az első próbasúlyt, és rögzítsen egy másik próbasúlyt a második korrekciós sík egy ismert pontján. Indítsa újra a gépet, és mérje meg a rezgést mindkét csapágyon. Ez további két befolyásoló együtthatót állapít meg: a 2. sík hatását az 1. csapágyra és a 2. sík hatását a 2. csapágyra.
5. lépés: Korrekciós súlyok kiszámítása
A kiegyensúlyozó műszernek most négy befolyásolási együtthatója van, amelyek egy 2×2-es mátrixot alkotnak, amely leírja, hogyan reagál a rotorrendszer a súlyokra az egyes síkokban. vektor matematika és a mátrixinverzió esetében a műszer egyidejű egyenletrendszert old meg, hogy kiszámítsa az egyes korrekciós síkokban szükséges pontos tömeget és szöget, ezáltal minimalizálva a rezgést mindkét csapágynál egyszerre.
6. lépés: Javítások telepítése és ellenőrzése
Mindkét kiszámított korrekciós súlyt szerelje fel véglegesen, és futtassa a gépet a végső ellenőrzéshez. Ideális esetben mindkét csapágy rezgését elfogadható szintre kell csökkenteni. Ha nem, akkor a korrekciók finomhangolásához kiegyensúlyozást kell végezni.
A befolyásolási együttható mátrix megértése
A kétsíkú kiegyensúlyozás ereje a befolyásolási együttható mátrixban rejlik. Minden korrekciós sík mindkét csapágy rezgését befolyásolja, és ezeket a keresztirányú csatolási hatásokat figyelembe kell venni:
- Közvetlen hatások: Az 1. síkban lévő súlynak van a legerősebb hatása a közeli 1. csapágy rezgésére, míg a 2. síkban lévő súlynak a legerősebb hatása a közeli 2. csapágyra.
- Keresztkapcsolási hatások: Azonban az 1. síkban lévő súly a 2. irányú irányt is befolyásolja (bár általában kisebb mértékben), és a 2. síkban lévő súly az 1. irányú irányt is befolyásolja.
A kiegyensúlyozó műszer számításai mind a négy hatást egyszerre veszik figyelembe, biztosítva, hogy a korrekciós súlyok együttműködve minimalizálják a rezgést minden mérési ponton.
A kétsíkú kiegyensúlyozás előnyei
- Teljes korrekció: Mind a statikus, mind a páros kiegyensúlyozatlanságát kezeli, így a legtöbb rotortípushoz átfogó kiegyensúlyozási megoldást kínál.
- Minimalizálja a rezgést minden csapágynál: Az egysíkú kiegyensúlyozással ellentétben a kétsíkú kiegyensúlyozás optimalizálja a rezgéscsökkentést a teljes rotorrendszerben.
- Meghosszabbítja az alkatrészek élettartamát: A rezgés csökkentésével mindkét csapágyhelyen minimalizálható a csapágyak, tömítések és tengelykapcsolók kopása.
- Iparági szabvány: A kétsíkú kiegyensúlyozás a legtöbb ipari gép standard megközelítése, és számos berendezésgyártó és ipari szabvány előírja.
- Merev rotorokhoz alkalmas: Hatékonyan kiegyensúlyoz merev rotorok az első kritikus sebességük alatt működnek, ami az ipari berendezések túlnyomó többségét jelenti.
Összehasonlítás az egysíkú és többsíkú kiegyensúlyozással
- vs. egysíkú: A kétsíkú kiegyensúlyozás bonyolultabb és időigényesebb, de a legkeskenyebb tárcsás rotorok kivételével minden rotornál kiváló rezgéscsillapítást biztosít.
- vs. Többsíkú: Mert rugalmas rotorok Kritikus sebesség feletti működés esetén három vagy több korrekciós síkra lehet szükség. Az ipari gépek túlnyomó többségéhez azonban a kétsíkú kiegyensúlyozás elegendő.
Gyakori kihívások és megoldások
1. Hozzáférhetetlen korrekciós síkok
Kihívás: Az ideális korrekciós síkok helye néha nem elérhető egy összeszerelt gépen.
Megoldás: Használja a rendelkezésre álló helyeket, például tengelykapcsoló agyakat, ventilátorlapátokat vagy külső peremeket. A modern eszközök matematikailag képesek figyelembe venni az optimálisnál kisebb síktávolságot.
2. Nem megfelelő próbasúly-válasz
Kihívás: Ha a próbasúly nagyon csekély változást okoz a rezgésben, a befolyásolási együtthatók pontatlanok lesznek.
Megoldás: Használjon nagyobb próbasúlyt, vagy helyezze azt nagyobb sugárban a hatás fokozása érdekében.
3. Nemlineáris rendszer viselkedése
Kihívás: Néhány rotor (különösen a laza alkatrészekkel, puha talppal rendelkező vagy rezonancia közelében működők) nem reagálnak lineárisan a korrekciós súlyokra.
Megoldás: Először a mechanikai problémákat kell kezelni (csavarok meghúzása, lábkorlátozás korrigálása), és lehetőség szerint a kritikus sebességektől távolabb végezze a kiegyensúlyozást.
Terepi kiegyenlítési alkalmazások
A kétsíkú kiegyensúlyozás a standard módszer a következőkre: terepkiegyenlítés ipari gépek. Hordozható rezgésanalizátorokkal és kiegyensúlyozó műszerekkel a technikusok közvetlenül a helyszínen végezhetnek kétsíkú kiegyensúlyozást anélkül, hogy a rotort szét kellene szerelni vagy kiegyensúlyozó műhelybe kellene szállítani. Ez a megközelítés időt takarít meg, csökkenti a költségeket, és biztosítja, hogy a rotor a tényleges üzemi körülmények között legyen kiegyensúlyozva, figyelembe véve olyan tényezőket, mint a csapágy merevsége, az alapozás rugalmassága és a folyamatterhelések.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 