Թրթռման հիմունքները՝ պարզ լեզվով

← Balanset-1A գիտելիքների բազա — բոլոր գլուխները

Այս գլուխը նվազագույն տեսական գիտելիքն է, որն անհրաժեշտ է Balanset-1A-ի հետ գիտակցաբար աշխատելու համար, այլ ոչ թե պարզապես կոճակներ սեղմելու։

Ինչ է թրթռումը, և ինչու է մեքենան դողում

Ցանկացած պտտվող ռոտոր (մուլչերի թմբուկ, օդափոխիչի թիավոր անիվ, լիսեռ) իդեալական դեպքում ունի իր զանգվածի կենտրոնը ուղիղ պտույտի առանցքի վրա։ Իրականում միշտ առկա է զանգվածի փոքր շեղում — անհավասարակշռություն։ Երբ ռոտորը պտտվում է, “ծանր կետը” յուրաքանչյուր պտույտի ընթացքում կողքից քաշում է այն՝ ստեղծելով կենտրոնախույս ուժ, որը թրթռացնում է մեքենան պտույտի հաճախականությամբ։

Կարևոր է. անհավասարակշռությունը թրթռման միայն մեկ պատճառն է։ Մեքենան դողում է նաև հետևյալ պատճառներով.

• առանցքակալի լյուֆտ և մաշվածություն,
• լիսեռի թյուրշեղում (կցորդիչներ, փոկեր),
• ճաքեր և թուլացած ամրակներ (պտուտակներ, շրջանակ),
• ծռված լիսեռ,
• կառուցվածքային ռեզոնանս,
• աերոդինամիկ և էլեկտրամագնիսական ուժեր (օդափոխիչներ, հաճախականության փոխարկիչներ)։

Հավասարակշռումը վերացնում է միայն անհավասարակշռությունը։ Մնացած ամեն ինչ պետք է վերանորոգել, ոչ թե հավասարակշռել։ Այստեղից էլ ոսկե կանոնը. սարքը չի կարող “հավասարակշռելով վերացնել” փչացած մեքենան.

Ինչո՞վ է չափվում թրթռումը

Balanset-1A-ն չափում է թրթռման արագություն — RMS արժեքը՝ mm/s։ Սա ստանդարտ մեծություն է աշխատանքային հաճախականությունների միջակայքում մեքենայի վիճակը գնահատելու համար։

Կոպիտ գնահատման սանդղակ (հիմնված ISO 10816/20816-ի վրա, մանրամասները՝ գլուխ 06):

Գյուղատնտեսական տեխնիկայի համար (մուլչերներ, խոտհնձիչներ) սահմանաչափերն ավելի մեղմ են. մինչև 4.8 mm/s նորմալ է, մինչև 7.1 mm/s՝ փափուկ հենարանների վրա, իսկ աշխատանքային պայմանները հաշվի առնելով՝ “8 mm/s-ից ցածրն արդեն լավ է”։

Հաճախականություն, պտույտաթիվ (RPM) և հարմոնիկներ

Ասենք՝ ռոտորը պտտվում է 3000 rpm արագությամբ։ Սա 50 պտույտ վայրկյանում է = 50 Hz Թրթռումը վերլուծվում է հաճախականության բաղադրիչների՝ սպեկտրի (FFT)։ Սպեկտրը ցույց է տալիս, թե “ով է առաջացնում թրթռումը”.

• 1x (պտույտի հաճախականություն) — դասական նշանն է անհավասարակշռություն։ Սա այն բաղադրիչն է, որը հավասարակշռումը նվազեցնում է։
• 2x, 3x (երկրորդ, երրորդ հարմոնիկ) — ավելի հաճախ լիսեռների շեղվածություն, թուլացած ամրակներ, ծռված լիսեռ։ Եթե 2x-ը բարձր է 1x-ից՝ վաղաժամ է հավասարակշռել. նախ փնտրեք թյուրշեղում/թուլացում։
• Բարձր հաճախականություններ, “աղմուկ” — առանցքակալների և ատամնանիվների կցման արատներ։
• RPM-ի հետ չկապված ցածր հաճախականություններ — թուլացած հիմք/ամրակալում, աերոդինամիկա։
• Ցանցի հաճախականության պատիկները (օրինակ՝ 6 × 50 Hz = 300 Hz) — հաճախականության փոխարկիչից (VFD) էլեկտրամագնիսական միջամտություն։ Փորձարկում. անջատեք VFD-ն կանգի ընթացքում — եթե պիկը անհետանում է, ապա խնդիրը էլեկտրական է, ոչ մեխանիկական։

Տեխնիկական աջակցության գործնական կանոն. եթե սպեկտրի պիկը համաչափորեն շեղվում է RPM-ը փոխելիս — դա պտույտի հարմոնիկ է. եթե այն մնում է անշարժ — դա կառուցվածքային ռեզոնանս է կամ արտաքին աղբյուր։

Ինչպիսի տեսք ունի էկրանին.

Փազ — “ուր է ցույց տալիս ծանր կետը”

Ամպլիտուդից բացի սարքը չափում է փուլ — անկյունը տախոմետրի իմպուլսի (լազերի առաջով անցնող անդրադարձնող նշանի) և թրթռման առավելագույն արժեքի միջև։ Փազը ցույց է տալիս, թե ՈՐՏԵՂ է գտնվում անհավասարակշռությունը։ Փորձնական կշիռ տեղադրելուց հետո ամպլիտուդի և փազի փոփոխությունից սարքը հաշվարկում է ուղղիչ կշռի զանգվածը և անկյունը՝ ազդեցության գործակցի մեթոդը.

Գործնական հետևանքներ.

• տախո-նշանը չպետք է կրկին փակցվի պտույտների միջև — փազի “զրոն” կշեղվի։ Ինքը՝ տախոմետրը, նույնպես չպետք է տեղաշարժել կամ վերաուղղորդել.
• RPM-ն պետք է նույնը լինի շարքի բոլոր պտույտներում.
• փազը պետք է կայուն մնա պտույտից պտույտ (ցրվածությունը՝ ոչ ավելի քան ~10–20°)։ Եթե փազը տատանվում է — չափմանը հնարավոր չէ վստահել. փնտրեք մեխանիկական պատճառ կամ ռեզոնանս։

Ռեզոնանսը — հավասարակշռման ամենավատ թշնամին

Ցանկացած կառուցվածք (ռոտոր + հենարաններ + շրջանակ) ունի սեփական հաճախականություններ։ Եթե աշխատանքային RPM-ը համընկնում է սեփական հաճախականության հետ, ռեզոնանս առաջանում է ռեզոնանս. թրթռումը կտրուկ աճում է, փազը ցատկում է, սարքի հաշվարկները դադարում են զուգամիտել, և “սարքը շարունակ ավելի շատ կշիռ է պահանջում”։

Ռեզոնանսի նշանները.

• RPM-ի փոքր փոփոխությունն արդեն մի քանի անգամ փոխում է թրթռումը.
• հաշվարկված կշիռը տեղադրելուց հետո թրթռումն ավելանում է՝ նվազելու փոխարեն.
• ամպլիտուդը և փազն անկայուն են անգամ անփոփոխ պայմաններում։

Ինչ անել. հավասարակշռեք տարբեր RPM-ի վրա — սովորաբար հեռու ցածր ռեզոնանսից։ Մուլչերների բնորոշ բաղադրատոմսը՝ կոպիտ հավասարակշռում 600–900 rpm-ի վրա, ապա անցում աշխատանքային RPM-ի։ Վերջին ծրագրային տարբերակներն ունեն RunDown (անկման) գրաֆիկ — արագացրեք ռոտորը, անջատեք շարժիչը և գրանցեք դանդաղեցումը. պիկերը բացահայտում են ռեզոնանսի հաճախականությունները, և դուք ընտրում եք հավասարակշռման RPM դրանց միջև։

Իրական օրինակ. հաճախորդի ռոտորը չէր հավասարակշռվում 1600 rpm-ի վրա, սակայն լավ հավասարակշռվում էր 1000 rpm-ի վրա։ Պատճառը — ռեզոնանս՝ 1600-ի մոտակայքում։

Գծայնությունը, և ինչու պետք է տեղադրել զանգվածի կեսը

Սարքի հաշվարկը ենթադրում է, որ համակարգը գծային գծային է. կրկնակի կշիռ — կրկնակի արձագանք։ Կոշտ, լավ հիմքով մեքենաների վրա սա մոտավորապես ճիշտ է։ Բայց տրակտորի վրա մուլչերը, փափուկ հենարանների վրա մեքենան կամ լյուֆտով ու ճաքերով կառուցվածքն իրեն պահում է ոչ գծայնորեն՝ կշռին արձագանքը հաճախ համաչափ չէ։

Այստեղից էլ պրակտիկայում ապացուցված կանոնը. տեղադրեք հաշվարկված զանգվածի 1/2-ը (վատ վիճակի մեքենաների վրա՝ 1/3-ը) և կատարեք ստուգիչ պտույտ։ Այնուհետև սարքը կճշգրտի մնացորդը։ Սա ավելի արագ է, քան կրկին եռակցել մի հսկա կշիռ, որը “գերազանցել” է նպատակը։

Ստատիկ և դինամիկ անհավասարակշռություն

Ստատիկ — ծանր կետը ռոտորի մի կողմում է։ Ազատ հենարանների վրա կանգնած ռոտորն ինքնուրույն կպտտվի՝ ծանր կողմն ներքև։ Շտկվում է մեկ հարթությունում մեկ կշիռով։

Դինամիկ — ծանր կետերը գտնվում են ռոտորի տարբեր ծայրերում և տարբեր կողմերում։ Ռոտորը ոչ միայն թրթռում է, այլև “օրորվում” է պտտվելիս։ Անհրաժեշտ են կշիռներ երկու հարթություններում։ Այն հնարավոր չէ հայտնաբերել ստատիկորեն. ռոտորը 90°-ով պտտելիս երկու կշիռները կարծես հավասարակշռում են միմյանց, սակայն շարժման ժամանակ յուրաքանչյուր ծանր կետ քաշում է իր ուղղությամբ։

Մեկ հարթություն, թե՞ երկու։

• Մեկ հարթություն — նեղ ռոտորներ (սկավառակներ, փոկաշարժեր, նեղ իմպելլերներ)։ ISO 21940-11 կանոնի համաձայն. եթե ռոտորի լայնությունը փոքր է իր տրամագծի կեսից (հարաբերակցությունը ~1:2, գործնականում խորհուրդ է տրվում 1:3) — բավական է մեկ հարթություն։
• Երկհարթ — երկար ռոտորներ (մուլչերի թմբուկներ, լիսեռներ, կոմբայնի ռոտորներ, օդափոխիչներ՝ 3000 rpm և ավելի)։ Ռոտորի երկու ծայրերի անհավասարակշռությունը փոխադարձաբար ազդում է միմյանց վրա, ուստի սարքը միաժամանակ չափում է երկու ալիք (X1 և X2 սենսորներ) և հաշվարկում երկու կշիռներն էլ միանգամից։

G հավասարակշռման որակի աստիճաններ (ISO 1940 / ISO 21940-11)

Մնացորդային անհավասարակշռությունը սահմանվում է g·mm G աստիճաններով.

Որքան բարձր է պտույտների արագությունը (rpm) և որքան փոքր է ռոտորը, այնքան խստացվում է աստիճանը։ Balanset ծրագրաշարն ունի հանդուրժողականության հաշվիչ. մուտքագրեք ռոտորի զանգվածը, rpm-ը և G աստիճանը — այն կվերադարձնի թույլատրելի մնացորդային անհավասարակշռությունը g·mm-ով՝ մեկ հարթության համար։ Իրական օրինակ. 80 կգ ռոտոր՝ 3000 rpm-ով, G6.3 → հանդուրժողականությունը ≈ 802 g·mm մեկ հարթության համար։

Մի շփոթեք գնահատման երկու համակարգերը.

• mm/s (թրթռման արագություն) — հավաքված մեքենայի գնահատումը տեղում, ըստ ISO 10816/20816 ստանդարտի;
• g·mm (մնացորդային անհավասարակշռություն) — բուն ռոտորի գնահատումը, ըստ ISO 1940/21940 ստանդարտի։ Հավասարակշռման հաստոցներն աշխատում են g·mm-ով, իսկ դաշտային հավասարակշռման ժամանակ սովորաբար հետևում են mm/s-ին։

Փոքր բառարան