Մոմենտային անհավասարակշռության հասկացումը
Զույգային անհավասարակշռվածություն հատուկ ձև է դինամիկ անհավասարակշռվածություն որտեղ ռոտոր կրում է երկու հավասար անհավասարակշռություն զանգվածներ, որոնք տեղադրված են 180° հեռավորության վրա՝ երկու առանձին ուղղման հարթություններ. Երբ ռոտորը պտտվում է, այս երկու հակադիր կենտրոնախույս ուժերը կազմում են պտտողական մոմենտ՝ «մոմենտային զույգ», որը փորձում է թեքել ռոտորը՝ ստիպելով այն թափահարվել կամ տատանվել ծայրից ծայր՝ իր ծանրության կենտրոնի նկատմամբ։ Մաքուր մոմենտային անհավասարակշռության բնորոշ հատկանիշն այն է, որ ծանրության կենտրոնը դեռևս գտնվում է վրա պտտման առանցքի, ուստի ռոտորը ստատիկորեն հավասարակշռված է. եթե այն դրվի սուր եզրերի վրա, այն չի գլորվի դեպի ծանր կետը։ Այս վիճակը կարելի է հայտնաբերել միայն այն դեպքում, երբ ռոտորը պտտվում է, և այն կարելի է ուղղել միայն երկու տարբեր հարթություններում տեղադրված կշիռներով։
1. Սահմանում. Ի՞նչ է մոմենտային անհավասարակշռությունը
«Զույգ» բառը վերցված է մեխանիկայից, որտեղ այն նշանակում է հավասար, հակադիր, զուգահեռ ուժերի զույգ, որոնք բաժանված են հեռավորությամբ՝ համակարգ, որն առաջացնում է մաքուր պտույտ՝ առանց ընդհանուր տեղաշարժի։ Հենց դա է տեղի ունենում այստեղ։ Յուրաքանչյուր կենտրոնից դուրս գտնվող զանգվածը ստեղծում է կենտրոնախույս ուժ երբ ռոտորը պտտվում է. քանի որ երկուսն էլ հավասար են և հակադիր ուղղված, բայց առանցքային հեռավորության վրա, դրանք չեզոքացնում են իբրև ընդհանուր ուժ, բայց գումարվում են իբրև մոմենտ։ Ռոտորը չի զգում կողմնային մղում իր կենտրոնում, բայց այն զգում է անդադար թափահարող պտտողական մոմենտ, որը երկու անգամ փոխվում է յուրաքանչյուր պտույտի ընթացքում։
2. Մոմենտային անհավասարակշռության վիզուալիզացիան
Պատկերացրեք երկար, բարակ ռոտոր։ Տեղադրեք 10 գ կշիռ ձախ ծայրի վերևում (0°), ապա տեղադրեք երկրորդ 10 գ կշիռ աջ ծայրի ներքևում (180°).
- Ստուգեք այն ստատիկ հավասարակշռություն և այն թվում է լիովին հավասարակշռված՝ երկու կշիռները չեզոքացնում են միմյանց, և ծանրության կենտրոնը գտնվում է առանցքի վրա։
- Պտտեք այն, և ձախ կշիռը ձախ ծայրը վեր է քաշում, մինչդեռ աջ կշիռը աջ ծայրը ներքև է քաշում։ Արդյունքը հզոր թափահարող, կամ թափահարող-մոմենտային, շարժում է։
Այս վիճակը առաջացնում է բարձր տատանում 1× աշխատանքային արագություն, և՝ ախտորոշման համար կարևորագույնը՝ փուլ երկու առանցքակալների ընթերցումները մոտավորապես 180° փուլային տարբերությամբ են միմյանց նկատմամբ, քանի որ երկու ծայրերը ցանկացած պահի շարժվում են հակադիր ուղղություններով։
3. Մոմենտային vs. ստատիկ vs. դինամիկ անհավասարակշռություն
Երեք դասերի փոխհարաբերությունը հասկանալը ճիշտ ուղղում ընտրելու բանալին է.
| Տեսակ | Զանգվածի նկարագրություն | Ծանրության կենտրոն | Առանցքակալների փուլային փոխհարաբերություն | Ուղղում |
|---|---|---|---|---|
| Ստատիկ անհավասարակշռություն | Մեկ ծանր կետ | Առանցքից շեղված | Փուլային համընկնում | Մեկ կշիռ, մեկ հարթություն |
| Զույգային անհավասարակշռվածություն | Երկու հավասար, հակադիր ծանր կետեր երկու հարթություններում | Առանցքի վրա | 180° փուլային տարբերություն | Երկու կշիռ, երկու հարթություն |
| Դինամիկ անհավասարակշռություն | Ստատիկ և մոմենտային համադրություն | Շեղված և թեքված | Որոշ միջանկյալ անկյուն | Երկու կշիռ, երկու հարթություն |
Դինամիկ անհավասարակշռությունը իրական ռոտորներում ամենատարածված վիճակն է և պարզապես ստատիկ և մոմենտային անհավասարակշռությունների միաժամանակյա առկայությունն է. ուստի դրա ուղղումը պահանջում է չափումներ և կշիռների տեղադրում առնվազն երկու առանձին հարթություններում։ Օգտակար դաշտային նշան է փուլային համեմատությունը. գրեթե փուլային համընկնող առանցքակալները վկայում են գերիշխող ստատիկ բաղադրիչի մասին, մինչդեռ մոտ 180° տարբերությունը վկայում է գերիշխող մոմենտային բաղադրիչի մասին։
4. Մոմենտային անհավասարակշռության ուղղում
Մոմենտը հեռացնելու համար հավասարակշռման մեքենա կամ վերլուծիչը հաշվարկում է երկու ուղղիչ կշիռների չափսը և անկյունային դիրքը.
- Մեկ ուղղիչ կշիռ տեղադրվում է առաջին հարթությունում՝ այնտեղի ուժին հակազդելու համար։
- Երկրորդը տեղադրվում է երկրորդ հարթությունում՝ հակադիր ծայրում գտնվող հավասար, հակադիր ուժին հակազդելու համար։
Երկու ուժերի էլիմինացիայի դեպքում թեքման մոմենտը վերանում է, և ռոտորը հարթ է պտտվում։ Նկատի ունեցեք, որ որքան հեռու են գտնվում երկու ուղղման հարթությունները, այնքան փոքր կարող է լինել յուրաքանչյուր կշիռը նույն ուղղիչ մոմենտի համար — երկար լծակ, ավելի քիչ զանգված — ինչի պատճառով հարթությունների միջև հեռավորության մաքսիմալացումը լավ պրակտիկա է։ Ժողովված մեքենայում այս երկհարթ ուղղումը կատարվում է առանց զանգվածաբաժանման՝ օգտագործելով կրելի երկու ալիքային գործիք, օրինակ Balanset-1A, որը չափում է 1× ամպլիտուդը և փուլը յուրաքանչյուր առանցքակալում, որոշում է ռոտորի ազդեցության գործակիցներ մի փորձնական կշիռ պտտման շեղումը և միանգամից լուծում է երկու կշիռները։ Աշխատանքն ավարտվում է մնացորդային անհավասարակշռություն դեմ ISO 21940-11 հավասարակշռության դաս.
5. Ինչու՞ է մոմենտային անհավասարակշռությունը հեշտ բաց թողնվում
Քանի որ մոմենտային անհավասարակշռությամբ ռոտորն անցնում է ստատիկ (միահարթ) ստուգում, միայն ստատիկ փորձին վստահելը կարող է թողնել վնասակար դեֆեկտը հայտնաբերված։ Միայն պտտվող չափումը, որը կարդում է երկու առանցքակալները և համեմատում դրանց փուլերը, բացահայտում է թափահարող մոմենտը։ Սա հիմնարար պատճառն է, որ երկհարթակ հավասարակշռում գոյություն ունի և ինչու է արդյունաբերական ռոտորների մեծ մասը, շարժիչի անկյունաքարերից մինչև լիսեռներ, դինամիկորեն հավասարակշռվում, այլ ոչ թե ստատիկորեն։
