Ստատիկ հավասարակշռման հասկացումը (մեկ հարթությամբ հավասարակշռում)
Ստատիկ հավասարակշռում ռոտորի ամենապարզ ձևն է բալանսավորում. Այն ուղղում է ստատիկ անհավասարակշռվածություն — վիճակ, երբ ռոտոր’ի զանգվածների կենտրոնը շեղված է պտտման առանցքից՝ ստեղծելով մեկ “ծանր կետ”: Քանի որ այդ ծանր կետը դրսևորվում է միայն ձգողականության ազդեցությամբ, ուղղումը, սկզբունքորեն, կարելի է կատարել ռոտորը հանգստի վիճակում. զուտ ստատիկ անհավասարակշռություն դնեք շփում չունեցող մակերեսի վրա, օրինակ՝ սուր եզրերի (knife edges) վրա, և այն կշրջվի, մինչև ծանր կետը չիջա ներքև: Ուղղումը կատարվում է մեկ հարթություն — մեկ ուղղիչ կշիռ, որը տեղադրվում է ծանր կետին 180° հակառակ՝ զանգվածների կենտրոնը վերադարձնելու համար պտտման կենտրոնի վրա: Այդ մեկ հարթության պարզությունը մեթոդի մեծ առավելությունն է և, ինչպես կտեսնենք, նաև դրա որոշիչ սահմանափակումը:
1. Ստատիկ անհավասարակշռություն vs Դինամիկ անհավասարակշռություն
Ստատիկ անհավասարակշռությունը կոչվում է նաև “ուժային անհավասարակշռություն”, քանի որ այն առաջացնում է կենտրոնախույս ուժ , որը ուղղված է շառավղային՝ դեպի դուրս պտտման կենտրոնից: Հիմնականում այն չի ստեղծում “մոմենտ” կամ թափահարող շարժում: Սա տարբերակում է այն դինամիկ անհավասարակշռվածություն, որը համադրում է ուժը և մոմենտային անհավասարակշռություն և պահանջում է ուղղումներ առնվազն երկու հարթություններում՝ լիովին լուծելու համար: Լիսեռը կարող է լինել կատարյալ ստատիկորեն հավասարակշռված և դեռ ունենալ նշանակալի մոմենտային անհավասարակշռություն, որը ստիպում է այն ուժեղ տատանվել պտտվելիս — հենց դա է պատճառը, որ ստատիկ հավասարակշռումը, միայնակ, հարմար է միայն ռոտորների որոշակի դասի համար:
2. Ե՞րբ է ստատիկ բալանսավորումը բավարար:
Ստատիկ բալանսավորումը հարմար է միայն ռոտորների կոնկրետ դասի համար: Այն սովորաբար նախատեսված է շատ նեղ կամ սկավառակաձև բաղադրիչների համար, որտեղ առանցքային երկարությունը փոքր է տրամագծի համեմատ: Այդպիսի ռոտորների համար նշանակալի մոմենտային անհավասարակշռություն գոյություն ունենալու հավանականությունը փոքր է, ուստի մեկ հարթության ուղղումը իսկապես լուծում է խնդիրը:
Մեկ հարթության ստատիկ բալանսավորման հաճախ բավարար լինելու սովորական օրինակներն են.
- Հղկման սկավառակներ
- Ավտոմոբիլային անիվներ և անիվներ
- Միայնակ, նեղ վենտիլյատորի կամ փչիչի անիվներ
- Թափանիվներ
- Շկիվներ և բլոկներ
Ցանկացած զգալի երկարությամբ ռոտորի համար — շարժիչի անկյունաքար, բազմաստիճան պոմպ կամ երկար լիսեռ — միայն ստատիկ բալանսավորումը անբավարար է և դինամիկ հավասարակշռում մեջ երկու ուղղման հարթություն պահանջվում է: Մեկ հարթության մոտեցումը ինքնին ավելի մանրամասն նկարագրված է միահարթ հավասարակշռում.
3. Ստատիկ բալանսավորման մեթոդներ
1. Դանակաեզրով հավասարակշռում
Սա դասական, ոչ պտտվող մեթոդն է: Լիսեռը տեղադրվում է զուգահեռ, հորիզոնական, ցածր շփման սուր եզրերի զույգի վրա: Այն շրջվում է, մինչև ամենածանր կետը չիջա ներքև; ապա վերևում (180° հակառակ) ավելացվում է ժամանակավոր կշիռ, մինչև ռոտորը կարողանա հանգչել ցանկացած դիրքում առանց շրջվելու: Այդ կշիռը հետո դարձվում է մշտական: Այն չի պահանջում էլեկտրաէներգիա և էլեկտրոնիկա — միայն համբերություն և ճշգրիտ, հորիզոնական եզրերի զույգ — և մնում է լիովին վավեր դաշտային ստուգում նեղ սկավառակի համար:
2. Ուղղահայաց հավասարակշռման մեքենա
Ժամանակակից ստատիկ բալանսավորումը հաճախ կատարվում է ուղղահայաց հավասարակշռման մեքենա: Լիսեռը — օրինակ՝ ճախարակ կամ անիվ — գտնվում է հորիզոնական սկավառակի վրա, որը հենվում է ուժի սենսորների վրա: Մեքենան պտտում է այն ցածր արագությամբ, և սենսորները չափում են անհավասարակշռության ուժի մեծությունը և ուղղությունը՝ էկրանին ցուցադրելով անհրաժեշտ ուղղումը: Անիվների և անիվների համար, մասնավորապես, wheel-balancing-weights calculator այդ ընթերցումը վերածում է ամրացվող կամ լիպակցող կշիռների չափերի:
3. Մեկ հարթության դաշտային բալանսավորում (Balanset-1A)
Ստատիկ (մեկ հարթության) բալանսավորումը կարող է կատարվել նաև լիովին ժողովված մեքենայի վրա՝ օգտագործելով կրելի բալանսավորման համակարգ — տեղում բալանսավորում : Դրա Balanset-1A, “Բալանսավորում մեկ հարթությունում (‘ստատիկ’)” ռեժիմը չափում է ռոտորի արագությունը (RPM) և 1× տատանման — դրա RMS արժեքը և փուլ: “Run #0” և “Run #1” չափումներից ծրագրային ապահովումը ավտոմատ կերպով հաշվարկում է զանգված և տեղադրման անկյունը ուղղիչ կշռի, որն անհրաժեշտ է ռոտորի անհավասարակշռությունը նվազեցնելու համար, օգտագործելով ազդեցության գործակից մեթոդ.
Բալանսավորման արդյունքները պահվում են արխիվում, և ավարտին բալանսավորման զեկույց կարող է ստեղծվել, խմբագրվել և տպագրվել ներկառուցված զեկույցի խմբագրիչում:
Ինչպես է կատարվում մեկ հարթության բալանսավորումը Balanset-1A ծրագրում
- Տեղադրեք սենսորները և միացրեք համակարգը: Տեղադրեք տատանումների սենսորը ընտրված չափման կետում և միացրեք այն սարքին: Տեղադրեք փուլի սենսորը (տախոմետր), կիրառեք անդրադարձնող ժապավեն ռոտորի վրա և միացրեք սարքը Windows նոութբուքին:
- Մեկնարկեք մեկ հարթության բալանսավորման ռեժիմը: Հիմնական աշխատանքային պատուհանում ընտրեք “Մեկ հարթություն” ռեժիմը և սկսեք բալանսավորումը: Ծրագիրը բացում է մեկ հարթության բալանսավորման արխիվի պատուհանը:
- Ստեղծեք արխիվի գրառում: Մուտքագրեք ռոտորի անունը, տեղադրման վայրը, թույլատրելի շեղումները (տատանումներ և մնացորդային անհավասարակշռություն) և ամսաթիվը: Ծրագրային ապահովումը ստեղծում է արխիվի պանել, որտեղ կպահվեն գրաֆիկները և զեկույցների ֆայլերը:
- Կարգավորեք բալանսավորման պարամետրերը “Բալանսավորման կարգավորումներ”-ում:
- Ազդեցության գործակից. ընտրեք “Նոր ռոտոր” (երկու փուլ կալիբրման համար) կամ “Պահպանված գործակիցներ” (մեկ փուլ, նույն տեսակի մեքենայի համար՝ պահպանված ազդեցության գործակիցներով):
- Փորձնական կշռի զանգված. ընտրեք “Gramm” կամ “Percent”: Եթե հետագայում նախատեսում եք օգտագործել “Saved coeff.” ռեժիմը, մուտքագրեք փորձնական կշիռ կշիռը գրամներով (կշռեք կշեռքների վրա):
- Կշռի ամրացման եղանակ. ընտրեք “Circum” (ցանկացած անկյուն շրջանագծի վրա) կամ “Fixed position” (ֆիքսված խոռոչներ/պտուտակներ/դիրքեր; մուտքագրեք դիրքերի քանակը):
- Կշռի ամրացման շառավիղ. մուտքագրեք շառավիղը, որն օգտագործվում է փորձնական և ուղղիչ կշիռները ամրացնելու համար:
- Փորձնական կշիռը թողնել Plane1-ում. ակտիվացրեք միայն այն դեպքում, եթե չեք կարող հեռացնել փորձնական կշիռը գործընթացի ընթացքում:
- Run #0 (սկզբնական չափում, առանց փորձնական կշռի): Մեքենան հասցրեք կայուն պտտաթվի և սկսեք “Run #0”՝ սկզբնական տատանումները չափելու համար: Տրամաբանությունը գրանցում է RPM-ը, RMS արժեքը և 1× տատանման բաղադրիչի փուլը: “Charts” թերթիկը ցույց է տալիս ազդանշանի ձևը և սպեկտրը:
- Փորձնական կշիռը տեղադրել: Դադարեցրեք մեքենան և տեղադրեք փորձնական կշիռը հայտնի շառավղի վրա: Փորձնական կշիռը պետք է էապես փոխի տատանումների ամպլիտուդը կամ փուլը: Հաճախ կիրառվող չափանիշը “30/30 կանոնն” է. փորձնական կշիռը պետք է փոխի ամպլիտուդը մոտ 30%-ով (նվազեցնի կամ մեծացնի) կամ փուլը՝ մոտ 30°-ով կամ ավելի: Եթե հետագայում նախատեսում եք օգտագործել “Saved coeff.” ռեժիմը, փորձնական կշիռը տեղադրեք նույն անկյան տակ, ինչ անդրադարձիչ նշանը:
- Run #1 (փորձնական կշիռը տեղադրված է): Վերագործարկեք մեքենան, սպասեք կայուն պտտաթվի և կատարեք “Run #1”: Տրամաբանությունը հաշվարկում է ուղղիչ կշռի պարամետրերը:
- Ուղղիչ կշիռը տեղադրել: Դադարեցրեք մեքենան, հեռացրեք փորձնական կշիռը և տեղադրեք ուղղիչ կշիռ: Տեղադրման անկյունը հաշվարկվում է փորձնական կշռի դիրքից՝ ռոտորի պտտման ուղղությամբ: Ուղղիչ կշիռը տեղադրեք նույն շառավղի վրա, ինչ փորձնական կշիռը:
- RunTrim (ստուգել հավասարակշռման որակը): Կատարեք “RunTrim”՝ արդյունքը հաստատելու համար: Եթե մնացորդային տատանումները և/կամ մնացորդային անհավասարակշռություն համապատասխանում են թույլատրելի սահմաններին, հավասարակշռումը կարող է համարվել ավարտված: Եթե ոչ, տրամաբանությունը հաշվարկում է լրացուցիչ ուղղիչ կշիռ, և հավասարակշռումը շարունակվում է հաջորդական մոտարկումներով:
Արդյունքի վիզուալիզացիա. բևեռային գրաֆիկ և ֆիքսված դիրքեր
Balanset-1A-ն կարող է ցույց տալ ուղղիչ կշռի զանգվածը և անկյունը բևեռային կոորդինատային տեսքով: Եթե ընտրված է “Fixed position”, ծրագիրը կարող է ավտոմատ կերպով բաժանել ուղղիչ կշիռը երկու մասի և ցույց տալ դիրքերի համարները, որտեղ պետք է տեղադրել յուրաքանչյուր մասը. հարմարավետություն, որը հայելային է պտուտակների ուղղման հաշվիչի համար օդափոխիչների և աշխատանքային անիվների համար՝ ֆիքսված ամրացման կետերով:
4. Արդյունքի ստուգումը թույլատրելի սահմանների նկատմամբ
Ստատիկ հավասարակշռումը համարվում է միայն “ավարտված”, երբ մնացորդային տատանումները և մնացորդային անհավասարակշռությունը ընկնում են համաձայնեցված թույլատրելի սահմանների մեջ, ինչը RunTrim քայլին է տալիս իր արժեքը: Թույլատրելի մնացորդային անհավասարակշռությունը սովորաբար վերցվում է հավասարակշռման որակի G աստիճան դասից ISO 21940-11 ըստ ժամանակակից մնացորդային անհավասարակշռության հաշվիչ (ISO 21940-11) և փորձնական կշռի հաշվիչ: Սկզբնական և վերջնական մնացորդային անհավասարակշռությունը գրանցելը տալիս է ազնիվ գնահատական, թե որքան արդյունավետ է եղել աշխատանքը, և կազմում է հավասարակշռման զեկույցի հիմքը:
5. Սահմանափակումներ
Ստատիկ հավասարակշռման հիմնական սահմանափակումը մոմենտային անհավասարակշռությունը հայտնաբերելու կամ ուղղելու անկարողությունն է: Ստատիկ հավասարակշռումը կիրառել ռոտորի վրա, որն իրականում ունի դինամիկ անհավասարակշռություն, երբեմն կարող է վատթարացնել իրավիճակը՝ ուղղելով ուժային բաղադրիչը, բայց անտեսելով կամ նույնիսկ սրելով մոմենտային բաղադրիչը: Այս պատճառով արդյունաբերական մեքենաների մեծ մասի համար երկհարթական դինամիկ հավասարակշռումը ստանդարտ և պարտադիր պրակտիկա է, իսկ ստատիկ հավասարակշռումը լավագույնս պահպանել նեղ, սկավառակաձև ռոտորների համար, որտեղ նրա մեկհարթական ենթադրությունը իսկապես տեղին է:
