Comprensione della correzione di divisione nel bilanciamento del rotore
Definizione: Che cos'è la correzione divisa?
Correzione divisa è pratico bilanciamento tecnica in cui un singolo calcolato peso di correzione è diviso in due o più pesi più piccoli posizionati in diverse posizioni angolari sul rotore. Le masse e gli angoli di questi pesi divisi vengono calcolati utilizzando addizione vettoriale principi in modo che il loro effetto combinato sia equivalente al peso di correzione singolo originale.
Questo metodo viene utilizzato quando vincoli fisici impediscono di posizionare un peso di correzione nella posizione ideale calcolata, ma i pesi possono essere posizionati in due o più posizioni accessibili che, se combinate vettorialmente, producono la correzione desiderata.
Quando si utilizza la correzione Split?
La correzione della divisione diventa necessaria in diverse situazioni comuni di bilanciamento del campo:
1. Ostruzioni nella posizione ideale
L'angolo di correzione calcolato può coincidere con un foro per bullone, una cava per chiavetta, una porta dell'olio, un punto di montaggio del sensore o un'altra caratteristica in cui l'aggiunta o la rimozione di massa è impossibile o sconsigliabile.
2. Spazio limitato per un singolo peso di grandi dimensioni
La correzione calcolata potrebbe richiedere un singolo peso di grandi dimensioni che fisicamente non si adatterebbe alla posizione specificata a causa di vincoli di spazio, ma due pesi più piccoli possono essere posizionati ad angoli vicini.
3. Bilanciamento su pale o giranti del ventilatore
Su apparecchiature come ventilatori, soffianti o turbine, i pesi di correzione devono spesso essere applicati alle punte o alle tasche delle pale. La correzione divisa consente di distribuire la correzione richiesta tra due o più pale posizionate su entrambi i lati dell'angolo ideale.
4. Fori o punti di montaggio a intervalli angolari fissi
Molti rotori presentano fori preforati o posizioni di montaggio a intervalli regolari (ad esempio, ogni 15°, 30° o 45°). Se l'angolo di correzione calcolato rientra tra due fori, la correzione frazionata consente di distribuire il peso tra le due posizioni disponibili adiacenti.
5. Rimozione del peso (rimozione del materiale)
Quando la correzione viene eseguita tramite foratura o levigatura, limitazioni di accesso o problemi strutturali possono impedire la rimozione della massa con l'esatto angolo calcolato. La correzione a divisione consente di rimuovere il materiale in due punti accessibili.
La matematica della correzione split
La correzione split si basa sul principio secondo cui i vettori (in questo caso, vettori di sbilanciamento) possono essere sommati e scomposti in componenti. Il processo utilizza la matematica vettoriale per garantire che i pesi split producano lo stesso effetto netto del singolo peso originale.
Principio di base
Se è richiesto un peso di correzione di grandezza W all'angolo θ, può essere sostituito da due pesi W₁ e W₂ agli angoli θ₁ e θ₂, dove:
- W₁ e W₂ vengono scelti in base a vincoli geometrici e pratici
- La somma vettoriale di W₁ in θ₁ e W₂ in θ₂ è uguale a W in θ
Divisione uguale ad angoli simmetrici
Il caso più semplice e comune è quello di suddividere equamente un peso in due angoli posizionati simmetricamente rispetto all'angolo desiderato. Ad esempio, se la correzione calcolata è di 100 grammi a 45°, ma i pesi possono essere posizionati solo a 30° e 60°:
- Posizionare il peso W₁ a 30°
- Posizionare il peso W₂ a 60°
- Calcola W₁ e W₂ in modo che la loro somma vettoriale sia uguale a 100 g a 45°
Per le divisioni simmetriche (separazione angolare uguale), il calcolo è semplice e può essere eseguito graficamente o utilizzando la trigonometria.
divisione asimmetrica
Se gli angoli disponibili non sono simmetrici rispetto all'angolo ideale, il calcolo è più complesso e in genere richiede che il software dello strumento di bilanciamento calcoli i pesi divisi appropriati utilizzando la matematica vettoriale completa.
Procedura pratica per la correzione della divisione
La maggior parte degli strumenti di bilanciamento moderni include calcolatori di correzione split che automatizzano il processo:
Passaggio 1: calcolare la correzione originale
Completa la normale coefficiente di influenza procedura di bilanciamento per determinare il peso e l'angolo di correzione richiesti.
Fase 2: identificare le posizioni disponibili
Determinare dove è effettivamente possibile posizionare i pesi sul rotore. Notare le posizioni angolari dei punti di montaggio accessibili, dei fori dei bulloni o delle posizioni delle pale.
Passaggio 3: immettere i parametri di divisione
Inserire il peso di correzione calcolato e l'angolo nella funzione di correzione divisa dello strumento di bilanciamento. Quindi specificare i due (o più) angoli disponibili su cui è possibile posizionare i pesi.
Fase 4: Calcola i pesi divisi
Lo strumento calcola le masse necessarie a ciascuno degli angoli specificati per produrre l'equivalente della correzione originale.
Passaggio 5: installazione e verifica
Installare i pesi divisi nelle posizioni calcolate ed eseguire un test di verifica per confermare che le vibrazioni siano state ridotte come previsto.
Esempio: divisione bidirezionale su un ventilatore
Consideriamo uno scenario di bilanciamento su una ventola a 12 pale:
- Correzione calcolata: 50 grammi a 35°
- Vincolo: I pesi possono essere fissati solo alle punte delle pale, che si trovano ogni 30° (a 0°, 30°, 60°, 90°, ecc.)
- Lame disponibili: Lama a 30° e lama a 60° (a cavallo del bersaglio a 35°)
Utilizzo della correzione divisa:
- Peso a 30° = 30 grammi
- Peso a 60° = 25 grammi
Questi due pesi, se combinati vettorialmente, producono una correzione equivalente di circa 50 grammi a 35°, ottenendo l'effetto di bilanciamento desiderato pur non avendo accesso all'angolo ideale esatto.
Divisioni a tre e più vie
Sebbene le suddivisioni bidirezionali siano le più comuni, i pesi di correzione possono teoricamente essere suddivisi in tre o più posizioni. Tuttavia:
- Maggiore complessità: I calcoli diventano più complessi e le soluzioni possibili sono molteplici.
- Rendimenti decrescenti: Ogni ulteriore suddivisione aggiunge complessità senza alcun beneficio proporzionale.
- Accumulo di errori: Un numero maggiore di posizioni divise comporta maggiori possibilità di accumulo di errori di installazione.
Nella pratica, le divisioni a tre vie vengono occasionalmente utilizzate su apparecchiature come turbine o ventilatori multipala, ma qualsiasi divisione superiore a tre è rara e solitamente indica che è necessario prendere in considerazione un approccio diverso.
Vantaggi e limitazioni
Vantaggi
- Flessibilità pratica: Consente di completare il bilanciamento anche quando la posizione ideale non è accessibile.
- Mantiene l'efficacia: Se calcolata correttamente, la correzione split è matematicamente equivalente a una correzione a punto singolo.
- Comune nel bilanciamento del campo: Tecnica essenziale per bilanciamento del campo dove i vincoli del mondo reale sono comuni.
Limitazioni
- Maggiore complessità di installazione: È necessario maneggiare, misurare e installare più pesi, aumentando così la possibilità di errori.
- Potenziale di errori: Errori nel calcolo o nell'installazione dei pesi divisi possono dare luogo a una correzione incompleta o addirittura a un aumento delle vibrazioni.
- Non sempre possibile: Se gli angoli disponibili sono troppo lontani dall'angolo ideale, la correzione divisa potrebbe non essere praticabile e potrebbe essere necessario prendere in considerazione piani di correzione alternativi.
- Sensibilità della posizione radiale: La correzione di divisione presuppone che i pesi abbiano lo stesso raggio. Se i punti di montaggio disponibili hanno raggi diversi, sono necessari calcoli aggiuntivi.
Migliori pratiche
Per garantire una corretta correzione della divisione:
- Utilizzare il software dello strumento: Utilizzare sempre il calcolatore di correzione split integrato nello strumento di bilanciamento anziché tentare calcoli manuali, che sono soggetti a errori.
- Ridurre al minimo la deviazione angolare: Scegli angoli di divisione il più possibile vicini all'angolo ideale calcolato. Grandi deviazioni richiedono una massa totale maggiore e aumentano la sensibilità agli errori.
- Verifica le posizioni angolari: Misurare e segnare attentamente gli angoli effettivi in cui verranno posizionati i pesi divisi. Anche piccoli errori angolari possono influire significativamente sui risultati.
- Mantenere la coerenza radiale: Se possibile, posizionare tutti i pesi divisi alla stessa distanza radiale dalla linea centrale del rotore.
- Documentare accuratamente: Registrare tutti i calcoli di correzione della divisione e le posizioni di installazione per riferimento futuro e per la risoluzione dei problemi.
Relazione con altri concetti di bilanciamento
La correzione della divisione si basa sui principi fondamentali della matematica vettoriale utilizzati durante il lavoro di bilanciamento. Comprensione addizione vettoriale, relazioni di fase, E grafici polari è essenziale per applicare correttamente le tecniche di correzione split, in particolare nelle situazioni di risoluzione dei problemi in cui le correzioni split non producono i risultati previsti.
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