Comprensione dello squilibrio quasi statico

1. Definizione: Che cosa è lo squilibrio quasi statico?

Squilibrio quasi statico è un tipo specifico e meno comune di squilibrio dinamicoSi verifica quando l'asse di inerzia principale di un rotore interseca l'asse di rotazione dell'albero, ma non nel baricentro del rotore.

In termini più semplici, è una condizione che ha entrambi squilibrio statico e squilibrio di coppia, ma la posizione angolare dello squilibrio statico è esattamente a 90 gradi dal piano contenente lo squilibrio di coppia. Questo specifico allineamento gli conferisce caratteristiche uniche.

Come tutte le forme di squilibrio dinamico, può essere misurato e corretto completamente solo quando il rotore è in rotazione e richiede una correzione su almeno due piani.

2. Relazione con altri tipi di squilibrio

Per comprendere lo squilibrio quasi statico, è utile contestualizzarlo:

• Squilibrio statico: Semplice spostamento del baricentro. Genera forze in fase sui cuscinetti.
• Squilibrio di coppia: Puramente un effetto "oscillante". Genera forze sfasate di 180 gradi sui cuscinetti.
• Squilibrio dinamico: Il caso generale è una combinazione di squilibrio statico e di coppia a qualsiasi angolo di fase casuale l'uno rispetto all'altro.
• Squilibrio quasi statico: Un caso speciale di squilibrio dinamico in cui i componenti statici e di coppia sono fisicamente bloccati a una separazione di fase di 90 gradi.

3. Esempio pratico: il rotore a sbalzo

L'esempio classico di macchina che presenta uno squilibrio quasi statico è un rotore a sbalzo in cui lo squilibrio si verifica su un singolo piano lontano dal baricentro della macchina. Si consideri un grande ventilatore industriale con un pesante set di pale montato all'estremità di un lungo albero.

Se è presente un singolo punto pesante sulla ventola (un puro squilibrio statico sul disco della ventola stessa), il modo in cui questa forza viene trasmessa ai due cuscinetti è diverso:

• Il cuscinetto più vicino alla ventola sarà soggetto a una maggiore forza di vibrazione.
• Anche il cuscinetto più lontano dalla ventola subirà una forza, ma poiché lo squilibrio è "sporgente", questa forza crea un'azione di rotazione sul cuscinetto vicino.

Il risultato è un movimento complesso nei cuscinetti che combina sia una componente di scuotimento (statica) che una di oscillazione (coppia). Poiché provengono da un'unica fonte, queste componenti hanno una relazione fissa, creando la condizione quasi-statica.

4. Correzione

Sebbene abbia una definizione specifica, la correzione per lo squilibrio quasi statico è la stessa di qualsiasi squilibrio dinamico generale. La procedura di bilanciamento prevede:

1. Misurazione delle vibrazioni ampiezza e fase a 1X velocità di corsa in due posizioni di appoggio.
2. Calcolo dei pesi di correzione richiesti e del loro posizionamento angolare per due piani di correzione selezionati.
3. Posizionamento dei pesi in modo da contrastare sia la componente statica che quella di coppia dello squilibrio.

Sebbene un analista possa identificare una condizione come quasi statica in base alle letture di fase, il processo di bilanciamento pratico rimane lo stesso di qualsiasi lavoro di bilanciamento su due piani.

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