Տեղում բալանսավորման ազդեցության գործակցի մեթոդը
Մի ազդեցության գործակից բարդ վեկտոր է — կրում է և՛ ամպլիտուդ, և՛ փուլ անկյուն — որը նկարագրում է, թե ինչպես է ռոտորային համակարգը արձագանքում հայտնի անհավասարակշռություն-ին։ Այն արտացոլում է տատանում փոփոխությունը մեկ չափման կետում, որը առաջանում է հայտնի փորձնական կշիռ ավելացնելիս ռոտորի ուղղման հարթություն մեկ կետում։ Պարզ ասած՝ գործակիցը ասում է. «այս չափի փորձնական կշռի դեպքում, տեղադրված այս անկյան տակ, առանցքակալի տատանումը փոխվել է այսքանով և այս ուղղությամբ»։ Այս մեկ թվային զույգը ժամանակակից տեղում բալանսավորում .
մեխանիզմն է։ Այնուամենայնիվ, դրա մեծ առավելությունն այն է, որ այն թույլ է տալիս ճշգրիտ բալանսավորել մեքենան առանց առանց իմանալու ռոտորի ֆիզիկական հատկությունները — զանգվածը, կոշտությունը կամ մարումը։ Դուք չափում եք արձագանքը և թողնում եք, որ այն խոսի ամբողջ համակարգի անունից։
1. Սահմանում. Ինչ է ներկայացնում ազդեցության գործակիցը
Անհավասարակշռությունից առաջացած տատանումը վեկտոր է. այն ունի մեծություն (որքան է շարժվում առանցքակալը) և ուղղություն (պիկի անկյունային դիրքը լիսեռի նկատմամբ, որը ֆիքսված է տախոմետր իմպուլսով)։ Անհավասարակշռությունը նույնպես վեկտոր է — զանգված ճառագայթի վրա և անկյան տակ։ Ազդեցության գործակիցը պարզապես դրանց հարաբերակցությունն է, արձագանքը կիրառված անհավասարակշռության միավորի հաշվով, արտահայտված միավորներով, ինչպիսիք են մմ/վ-ը գրամի հաշվով տվյալ ճառագայթի դեպքում։ Քանի որ այն երկու վեկտորների հարաբերակցություն է, այն ինքնին վեկտոր է, և բալանսավորման բոլոր հաշվարկները հետևաբար վեկտորային գումարում և բաժանում են, այլ ոչ թե սովորական սկալյար մաթեմատիկա։
2. Ինչու՞ է մեթոդը այդքան արդյունավետ
Մոտեցման ուժգնությունն այն է, որ այն մեքենան դիտարկում է որպես «սև արկղ»։ Ռոտորը տեսականորեն մոդելավորելու փոխարեն, այն կատարում է գործնական փորձ՝ չափելու համակարգի սեփական եզակի արձագանքը։ Առավելությունները հետևում են ուղղակիորեն.
- Բարձր ճշգրտություն. այն մեկանգամյա ներառում է բոլոր իրական դինամիկ ազդեցությունները — առանցքակալի կոշտությունը, հենակցային կառուցվածքի ճկունությունը, հիմքի վարքագիծը և օդադինամիկ ուժերի — քանի որ դրանց բոլորն արդեն ներառված են չափված արձագանքում։
- Բազմակողմանիություն՝ այն հավասարապես աշխատում է միահարթ և բարդ բազմահարթ խնդիրների դեպքում, ինչպես կոշտ և առաձգական ռոտորների դեպքում։
- Առանց զանգվածաբաժանման՝ այն ստանդարտ է տեղում աշխատանքի համար, բալանսավորելով մեքենան մոնտաժված վիճակում՝ իրական աշխատանքային բեռնվածքների, պտտաթվերի և ջերմաստիճանների պայմաններում — այն վիճակում, որում այն իրականում աշխատում է։
3. Միահարթ գործընթացը, քայլ առ քայլ
Միահարթ բալանսավորման դեպքում մեթոդը հետևում է պարզ, տրամաբանական հաջորդականության։ Յուրաքանչյուր փորձարկում տալիս է մեկ տատանման վեկտոր, և գործակիցը ստացվում է դրանց տարբերությունից։
- Նախնական փորձարկում (Փորձարկում 1). մեքենան սովորական աշխատանքային պայմաններում լինելիս չափեք նախնական տատանման վեկտորը — ամպլիտուդ A₁ և փուլ P₁ — առանցքակալի վրա։ Սա արձագանքն է սկզբնական անհավասարակշռությանը, անվանենք այն O։
- Փորձնական կշռի փորձարկում (Փորձարկում 2). դադարեցրեք մեքենան և ամրացրեք հայտնի փորձնական կշիռը T հայտնի անկյունային դիրքում, ասենք 0°, ուղղման հարթության վրա։
- Չափեք նոր արձագանքը. վերականգնեք և կարդացեք նոր վեկտորը, ամպլիտուդ A₂ և փուլ P₂։ Սա սկզբնական անհավասարակշռության և փորձնական կշռի ազդեցության վեկտորային գումարն է, O + T։
- Գտեք փոփոխությունը. գործիքը կատարում է վեկտորային հանում A₂ − A₁՝ մեկուսացնելու միայն փորձնական կշռի պատճառով առաջացած վեկտորը, Tազդեցություն.
- Հաշվեք գործակիցը (α). բաժանեք փորձնական կշռի ազդեցությունը փորձնական կշռի վրա — α = Tազդեցություն / T — ստանալով արձագանքը անհավասարակշռության միավորի հաշվով։
- Հաշվեք ուղղումը. սկզբնական տատանումը չեզոքացնելու համար ձեզ անհրաժեշտ է կշիռ, որի ազդեցությունը ճիշտ −A₁ է, ուստի անհրաժեշտ ուղղիչ կշիռ է W = −A₁ / α.
- Մոնտաժ և ստուգում՝ հեռացրեք փորձնական կշիռը, տեղադրեք հաշվարկված ուղղիչ կշիռը և կրկին փորձարկեք՝ հաստատելու, որ տատանումը նվազել է ընդունելի մակարդակի։
Ամբողջ ցիկլը պարզապես երեք վեկտոր և երկու գործողություն է. հանեք՝ գտնելու փորձնական ազդեցությունը, բաժանեք՝ գտնելու գործակիցը, ապա բաժանեք անցանկալի տատանումը այդ գործակցի վրա՝ գտնելու բուժումը։
Վեկտորային հաշվարկները ձեռքով սխալվելու մեծ հավանականություն ունեն, ուստի մեծամասնությունը թողնում է, որ ծրագրային ապահովումը կատարի դա։ Մեր Ազդեցության գործակցի հաշվիչ կատարում է միահարթ դեպքի հաշվարկը ձեզ համար, իսկ Փորձնական կշիռի հաշվիչ օգնում է ընտրել իմաստալից առաջին փորձնական զանգվածը, որպեսզի 2-րդ փուլը ապահովի պարզ, չափելի փոփոխություն՝ առանց ռոտորի չափազանց բեռնվածքի:
4. Բազմահարթ բալանսավորում
Նույն սկզբունքը կիրառելի է երկհարթ և ավելի բարդ դեպքերում, թեև հաշվարկները բարդանում են: երկհարթ բալանսավորում ապարատը որոշում է չորս ազդեցության գործակիցներ՝ 1-ին հարթության կշռի ազդեցությունը յուրաքանչյուր առանցքակալի վրա և 2-րդ հարթության կշռի ազդեցությունը յուրաքանչյուր առանցքակալի վրա՝ արտացոլելով հարթությունների միջև խաչաձև կապը: Այնուհետև այն լուծում է վեկտորային հավասարումների համակարգ՝ միաժամանակ գտնելու ճիշտ զանգվածն ու անկյունը երկու հարթությունների համար: Սա հնարավորություն է տալիս տեխնիկային կիրառել դինամիկ (մոմենտային) անհավասարակշռություն և, սկզբունքորեն, գրեթե ցանկացած պտտվող մեքենայի համար: Մեկ կամ ավելի կրիտիկական պտտաթվերով ծռվող ճկուն ռոտորների համար գաղափարը ընդլայնվում է մոդային բալանսավորում, որտեղ գործակիցները չափվում են յուրաքանչյուր էական մոդի համար:
5. Գործնական պայմաններ և խնդիրներ
Մեթոդը հիմնված է մեկ կարևոր ենթադրության վրա՝ համակարգը գծային և կայուն է, այնպես որ այսօր չափված գործակիցը վաղը նույնպես կարող է կիրառվել: Դրանից բխում են մի քանի գործնական կետեր.
- Կրկնելի պտտաթիվ. գործակիցը կախված է պտտաթվից: Յուրաքանչյուր փուլը պետք է իրականացվի նույն RPM-ով, հատկապես կրիտիկական արագություն մոտ, որտեղ արձագանքը կտրուկ փոխվում է:
- Մաքուր փորձնական արձագանք. փորձնական կշիռը պետք է բավականաչափ փոխի տատանումները՝ հուսալի չափելու համար. չափազանց փոքր դեպքում A₂ − A₁ հանումը խեղդվում է աղմուկի մեջ:
- Հաստատուն պայմաններ՝ ջերմաստիճանի, բեռնվածքի կամ թուլացում փոփոխությունները շեղում են իրական գործակիցը և խեղաթյուրում արդյունքը՝ նախապես բացառեք նման թերությունները բալանսավորումից առաջ:
- Պահպանված գործակիցներ. մեկ անգամ որոշված լինելով տվյալ մեքենայի համար, գործակիցը կարող է կրկին կիրառվել արագ վերջնական հավասարակշռում առանց նոր փորձնական փուլի, ինչը հիմք է ծառայում արտադրական ռոտորների միափուլ բալանսավորման համար:
Տեղում սա ամբողջությամբ կատարվում է կրելի երկու ալիքանի վերլուծիչի միջոցով: Ինստրումենտը Balanset-1A չափում է 1× ամպլիտուդն ու փուլը յուրաքանչյուր փուլում, ավտոմատ հաշվարկում ազդեցության գործակիցները, լուծում միահարթ կամ երկհարթ ուղղման խնդիրը և հետո ստուգում մնացորդային անհավասարակշռություն ընտրված ISO 21940-11 դասի նկատմամբ՝ վերածելով վերը նկարագրված տեսությունը տեղում կատարվող մի քանի ուղղորդված քայլերի:
