Լիսեռի պտտման շեղման (runout) հասկացումը տատանումների վերլուծության մեջ
Պտտման շեղում ռոտորի այն անկատարությունների ընդհանուր անվանումն է, որոնք առաջացնում են մեկ պտույտին համապատասխանող (1×) ազդանշան նույնիսկ այն դեպքում, երբ լիսեռը պտտվում է այնքան դանդաղ, որ դինամիկ ուժերը, ինչպիսիք են անհավասարակշռություն նշանակալից չեն: Ճիշտ իմաստով, այն պտտվող մակերևույթի իդեալական շրջանագծից ընդհանուր շեղումն է՝ չափված լիսեռի իսկական միջնագծի նկատմամբ: Շատ վերլուծաբանների շփոթեցնող պահը այն է, որ պտտման շեղումը նման է ճիշտ անհավասարակշռությանը տատանում տվյալներում — սակայն այն զանգվածի հետ կապված խնդիր չէ և չի կարող բուժվել բալանսավորում.
Քանի որ երկու երևույթներն էլ գտնվում են 1× աշխատանքային արագություն հաճախության վրա, դրանք տարբերելը ռոտորի դիագնոստիկայի ամենակարևոր հմտություններից մեկն է: Սխալ գնահատականը ժամանակի կորուստ է՝ հետապնդելով երբեք չհամանմանվող հավասարակշռում, իսկ ճիշտ գնահատականը նշանակում է իրական դեֆեկտի ուղղումը — կամ դրա մաքուր փոխհատուցումը հավասարակշռումը սկսելուց առաջ: Ստորև բաժինները սահմանում են պտտման շեղման երկու տարբեր տեսակները, բացատրում, թե ինչու են դրանք խեղաթյուրում դիագնոստիկան, և ներկայացնում դրանց ազդեցությունը վերացնելու ստանդարտ տեխնիկան:
1. Պտտման շեղման տեսակները. կարևոր տարբերակում
Ամեն ինչ սկսվում է «պտտման շեղում» բառի կարող է նշանակել երկու հիմնարար տարբեր բաների տարանջատումից:
Մեխանիկական պտտման շեղում
Մեխանիկական պտտման շեղումը լիսեռի իրական ֆիզիկական կամ երկրաչափական անկատարություն դեֆեկտն է. մակերևույթը լիովին շրջանաձև չէ, կամ այն լիովին կենտրոնացված չէ պտտման առանցքի վրա: Տիպիկ պատճառները ներառում են.
- Անշրջանակերպություն. լիսեռի վզիկը մի փոքր ձվաձև է կամ այլ կերպ ձևախախտված մեքենայական մշակման հետևանքով:
- Էքսցենտրիսիտետ: պտուտակ, կցորդիչ կամ ատամնավոր անիվ նման բաղադրիչը մշակված կամ տեղադրված է լիսեռի միջնագծի նկատմամբ կենտրոնից դուրս:
- Ծռված կամ ծռված լիսեռ. մշտական ծռվածք ամեն պտույտի ընթացքում մակերևույթը մոտեցնում և հեռացնում է ֆիքսված կետից: Կապված անցողիկ տարբերակը, ջերմային ծռվածք, հայտնվում է, երբ մեքենան տաքանում է, և անհետանում, երբ կայունանում է:
Քանի որ դա իրական երկրաչափական առանձնահատկություն է, մեխանիկական պտտման շեղումը կարելի է ուղղակիորեն չափել սլաքային ինդիկատորով, մինչդեռ լիսեռը դանդաղ պտտվում է ձեռքով: Ինդիկատորի ընդհանուր ընթերցանությունը թիվն է, որը նշված է ստուգման զեկույցներում, և մեր Լիսեռի շառավղային պտտման շեղման (TIR) հաշվիչը օգնում է այդ ընթերցանությունը կապել թույլատրելի տոլերանսի հետ:
Էլեկտրական պտտման շեղում
Էլեկտրական պտտման շեղումը ընդհանրապես լիսեռի ձևի դեֆեկտ չէ, այլ չափման արտեֆակտ , որը բնորոշ է ոչ կոնտակտային ուժեղացված հոսանքների մոտեցման զոնդերին: Այս զոնդերը ստեղծում են բարձր հաճախականության մագնիսական դաշտ և եզրակացնում բացվածքը՝ ըստ լիսեռի մակերևույթի կողմից դրա բեռնվածքի: Եթե այդ մակերևույթն ունի տեղային տատանումներ իր մագնիսական կամ էլեկտրական հատկություններում, զոնդը հաղորդում է տատանվող բացվածք նույնիսկ այն դեպքում, երբ իրական լիսեռից զոնդի հեռավորությունը լիովին հաստատուն է: Դրա պատճառները մետաղագիտական և մակերևութային են, ոչ թե երկրաչափական.
- Նյութի թափանցելիության տատանումներ. տեղային մագնիսացված հատված — հաճախ մագնիսական հիմքով սլաքային ինդիկատորը վզիկի վրա դնելու հետևանք — առաջացնում է ուժեղ, մշտական 1× ազդանշան:
- Մակերևույթի ֆինիշի փոփոխություններ. քերծվածքներ, փոսեր կամ գործիքի հետքեր զոնդի դիտման տիրույթում:
- Ոչ համապատասխան նյութի կազմ. լիսեռի ինքնին համաձուլվածքի կամ մետաղագիտական կառուցվածքի տատանումներ:
Հիմնականում, էլեկտրական պտտման շեղումը անտեսանելի է սլաքային ինդիկատորի համար — երկրաչափությունը լավ է — սակայն այն սխալների հիմնական աղբյուրն է տուրբոմեքենային սարքավորումներում, որոնք մոնիտորինգ են ենթարկվում նման ստանդարտներով, ինչպիսիք են API 670, որտեղ մոտեցման զոնդերը հիմնական սենսորներն են:
2. Ինչու՞ է պտտման շեղումը խեղաթյուրում դիագնոստիկան և հավասարակշռումը
Պտտման շեղման ցանկացած տեսակի ազդանշանը գտնվում է 1× աշխատանքային արագության վրա — ճիշտ նույն հաճախականությունը, ինչ անհավասարակշռությունը — ինչը վերլուծաբանի համար ստեղծում է երկու առանձին խնդիր:
- Այն իրեն ներկայացնում է որպես անհավասարակշռություն. բարձր 1× գագաթ սպեկտր ուղղակիացնում է անհավասարակշռության վստահ, բայց սխալ դիագնոզը, խթանելով հավասարակշռման անհրաժեշտ և դատապարտված անհաջողության փորձերը, քանի որ չկա լրացուցիչ զանգված, որը ուղղելու:
- Այն աղտոտում է իրական հավասարակշռումը. երբ իրական անհավասարակշռությունը է կա, պտտման շեղման վեկտորը ավելանում է դրան: Ռոտորը հավասարակշռելու ցանկացած արդար փորձ նախ պետք է մեկուսացնի իրական դինամիկ արձագանքը, ինչը նշանակում է չափել պտտման շեղման բաղադրիչը և վեկտորային հանել այն ընդհանուր 1× ազդանշանից:
Ահա թե ինչու միայն 1× գագաթը երբեք չի լուծում դիագնոզը — իրական անհավասարակշռությունը պտտման շեղման նմանատիպ երևույթների դեմ հաստատելը առանցքների շեղվածություն, ճաքած ռոտոր, կամ ռեզոնանս պատշաճ տատանումների դիագնոստիկա.
3. Պտտման շեղման փոխհատուցում. դանդաղ պտույտի վեկտոր
Ընդունված լուծումը պտտման շեղման (runout) փոխհատուցում, որը ցանկացած մեքենայի վերլուծության անհրաժեշտ քայլ է՝ եթե այն սարքավորված է մոտիկության զոնդերով։ Այն իրականացվում է երեք փուլով՝
- Դանդաղ պտույտ: մեքենան պտտվում է իմաստալից ցածր արագությամբ — սովորաբար 200–500 rpm — որտեղ անհավասարակշռությունից առաջացած կենտրոնախույս ուժերն աննշան են, ուստի գրեթե ամբողջ 1× ազդանշանը պտտման շեղումն է (runout)։
- Դանդաղ պտույտի վեկտորի չափում: 1× տատանումների վեկտորը (ամպլիտուդ և փուլ), որը գրանցվում է այս արագության դեպքում, գրանցվում է որպես «դանդաղ պտույտ» կամ «պտտման շեղման» վեկտոր։
- Վեկտորի հանում. այդ պահպանված դանդաղ պտույտի վեկտորը հետո վեկտորային եղանակով հանվում է ամբողջական աշխատանքային արագությամբ չափված 1× տատանումների վեկտորից։
Մնում է պտտման շեղմամբ փոխհատուցված 1× վեկտորը, որը արտացոլում է լիսեռի իրական դինամիկ շարժումը՝ պայմանավորված անհավասարակշռությամբ և այլ ռոտորդինամիկ ուժերով։ Այս փոխհատուցված արժեքը — ոչ թե հում ընթերցումը — է, որ պետք է ղեկավարի դիագնոստիկան և ուղղիչ կշիռներ.
4. Չափում և փոխհատուցում տեղում
Նույն սկզբունքը տեղափոխվում է նաև տեղափոխելի աշխատանքին, նույնիսկ այն մեքենաների համար, որոնք օգտագործում են ակսելերոմետրներ , այլ ոչ թե մշտապես տեղադրված զոնդեր։ Լավ պրակտիկան տեղում բալանսավորումից առաջ է՝ ստուգել մեխանիկական պտտման շեղումը ինդիկատորով և ստուգել լիսեռի մնացորդային մագնիսացումը՝ բացառելով նմանատիպ երևույթները՝ ցանկացած փորձնական զանգված ավելացնելուց առաջ։ Երկու ալիքով տեղափոխելի վերլուծիչ, ինչպիսին Balanset-1A չափում է 1× ամպլիտուդը և փուլը, որի վրա հիմնված է բալանսավորումը, և դանդաղ պտույտի հղում գրանցելը, եթե մեքենան թույլ է տալիս, թույլ է տալիս վերլուծաբանին հաստատել, որ 1× արձագանքը իսկապես աճում է արագության հետ միասին — իրական անհավասարակշռության բնորոշ նշանը — այլ ոչ թե մնում է անփոփոխ, ինչը կուղղակիորեն վկայեր պտտման շեղման մասին։
