მიმოხილვა

პრაქტიკაში, როტორის დაბალანსება თითქმის არასდროს შემოიფარგლება მხოლოდ კორექტირების წონის გამოთვლითა და დაყენებით. ფორმალურად, ალგორითმი კარგად არის ცნობილი და ინსტრუმენტი ყველა გამოთვლას ავტომატურად ასრულებს, მაგრამ საბოლოო შედეგი გაცილებით მეტად არის დამოკიდებული თავად ობიექტის ქცევაზე, ვიდრე დაბალანსების მოწყობილობაზე. სწორედ ამიტომ, რეალურ სამუშაოში მუდმივად წარმოიქმნება სიტუაციები, როდესაც დაბალანსება “არ მუშაობს”, გავლენის კოეფიციენტები იცვლება, ვიბრაცია არასტაბილური ხდება და შედეგი ერთი ცდიდან მეორეზე არ განმეორდება.

ხაზოვანი და არაწრფივი ვიბრაციები, მათი მახასიათებლები და დაბალანსების მეთოდები

წარმატებული დაბალანსება მოითხოვს იმის გაგებას, თუ როგორ რეაგირებს ობიექტი მასის დამატებაზე ან მოცილებაზე. ამ კონტექსტში, წრფივი და არაწრფივი ობიექტების ცნებები მნიშვნელოვან როლს ასრულებს. იმის გაგება, ობიექტი წრფივია თუ არაწრფივი, საშუალებას იძლევა სწორი დაბალანსების სტრატეგიის შერჩევისა და სასურველი შედეგის მიღწევაში გვეხმარება.

ხაზოვან ობიექტებს ამ სფეროში განსაკუთრებული ადგილი უჭირავთ მათი პროგნოზირებადობისა და სტაბილურობის გამო. ისინი საშუალებას იძლევა გამოყენებულ იქნას მარტივი და საიმედო დიაგნოსტიკური და დაბალანსების მეთოდები, რაც მათ შესწავლას ვიბრაციული დიაგნოსტიკის მნიშვნელოვან ეტაპად აქცევს.

ხაზოვანი vs არაწრფივი ობიექტები

ამ პრობლემების უმეტესობა ხაზოვან და არაწრფივ ობიექტებს შორის ფუნდამენტურ, მაგრამ ხშირად არასაკმარისად შეფასებულ განსხვავებაში მდგომარეობს. დაბალანსების თვალსაზრისით, ხაზოვანი ობიექტი არის სისტემა, რომელშიც მუდმივი ბრუნვის სიჩქარით ვიბრაციის ამპლიტუდა პროპორციულია დისბალანსის რაოდენობისა და ვიბრაციის ფაზა მკაცრად პროგნოზირებადი გზით მიჰყვება დაუბალანსებელი მასის კუთხურ პოზიციას. ამ პირობებში, გავლენის კოეფიციენტი მუდმივი მნიშვნელობაა. ყველა სტანდარტული დინამიური დაბალანსების ალგორითმი, მათ შორის Balanset-1A-ში დანერგილი, ზუსტად ასეთი ობიექტებისთვისაა შექმნილი.

წრფივი ობიექტისთვის დაბალანსების პროცესი პროგნოზირებადი და სტაბილურია. საცდელი წონის დაყენება იწვევს ვიბრაციის ამპლიტუდისა და ფაზის პროპორციულ ცვლილებას. განმეორებითი გაშვება იძლევა ვიბრაციის ერთსა და იმავე ვექტორს და გამოთვლილი კორექტირების წონა ძალაში რჩება. ასეთი ობიექტები კარგად არის შესაფერისი როგორც ერთჯერადი დაბალანსებისთვის, ასევე სერიული დაბალანსებისთვის შენახული გავლენის კოეფიციენტების გამოყენებით.

არაწრფივი ობიექტი ფუნდამენტურად განსხვავებულად იქცევა. ირღვევა ბალანსირების გაანგარიშების საფუძველი. ვიბრაციის ამპლიტუდა აღარ არის დისბალანსის პროპორციული, ფაზა ხდება არასტაბილური და გავლენის კოეფიციენტი იცვლება საცდელი წონის მასის, მუშაობის რეჟიმის ან თუნდაც დროის მიხედვით. პრაქტიკაში, ეს ვიბრაციის ვექტორის ქაოტურ ქცევად იქცევა: საცდელი წონის დაყენების შემდეგ, ვიბრაციის ცვლილება შეიძლება იყოს ძალიან მცირე, გადაჭარბებული ან უბრალოდ განუმეორებელი.

რა არის ხაზოვანი ობიექტები?

ხაზოვანი ობიექტი არის სისტემა, სადაც ვიბრაცია პირდაპირპროპორციულია დისბალანსის სიდიდისა.

დაბალანსების კონტექსტში, წრფივი ობიექტი არის იდეალიზებული მოდელი, რომელიც ხასიათდება დისბალანსის (დაუბალანსებელი მასის) სიდიდესა და ვიბრაციის ამპლიტუდას შორის პირდაპირპროპორციული დამოკიდებულებით. ეს ნიშნავს, რომ თუ დისბალანსი გაორმაგდება, ვიბრაციის ამპლიტუდაც გაორმაგდება, იმ პირობით, რომ როტორის ბრუნვის სიჩქარე მუდმივი დარჩება. პირიქით, დისბალანსის შემცირება პროპორციულად შეამცირებს ვიბრაციებს.

არაწრფივი სისტემებისგან განსხვავებით, სადაც ობიექტის ქცევა შეიძლება განსხვავდებოდეს მრავალი ფაქტორის მიხედვით, წრფივი ობიექტები მინიმალური ძალისხმევით მაღალი დონის სიზუსტის საშუალებას იძლევა.

გარდა ამისა, ისინი ბალანსის მქონე პირთა ვარჯიშისა და პრაქტიკის საფუძველს წარმოადგენენ. წრფივი ობიექტების პრინციპების გაგება ხელს უწყობს უნარების განვითარებას, რომელთა გამოყენება მოგვიანებით უფრო რთულ სისტემებში იქნება შესაძლებელი.

ხაზოვნების გრაფიკული წარმოდგენა

წარმოიდგინეთ გრაფიკი, სადაც ჰორიზონტალური ღერძი წარმოადგენს დაუბალანსებელი მასის სიდიდეს (დისბალანსი), ხოლო ვერტიკალური ღერძი წარმოადგენს ვიბრაციის ამპლიტუდას. წრფივი ობიექტისთვის ეს გრაფიკი იქნება სწორი ხაზი, რომელიც გადის საწყის წერტილში (წერტილი, სადაც როგორც დისბალანსის სიდიდე, ასევე ვიბრაციის ამპლიტუდა ნულის ტოლია). ამ ხაზის დახრილობა ახასიათებს ობიექტის მგრძნობელობას დისბალანსის მიმართ: რაც უფრო ციცაბოა დახრილობა, მით უფრო დიდია ვიბრაციები იმავე დისბალანსისთვის.

გრაფიკი 1: ვიბრაციის ამპლიტუდასა (µm) და დაუბალანსებელ მასას (g) შორის დამოკიდებულება

გრაფიკი 1 ასახავს წრფივი დაბალანსებული ობიექტის ვიბრაციის ამპლიტუდასა (µm) და როტორის დაუბალანსებელ მასას (g) შორის კავშირს. პროპორციულობის კოეფიციენტია 0.5 µm/g. 300-ის 600-ზე გაყოფით მიიღება 0.5 µm/g. 800 გ დაუბალანსებელი მასისთვის (UM=800 g), ვიბრაცია იქნება 800 გ * 0.5 µm/g = 400 µm. გაითვალისწინეთ, რომ ეს ეხება როტორის მუდმივ სიჩქარეს. სხვადასხვა ბრუნვის სიჩქარის შემთხვევაში, კოეფიციენტი განსხვავებული იქნება.

ამ პროპორციულობის კოეფიციენტს გავლენის კოეფიციენტი (მგრძნობელობის კოეფიციენტი) ეწოდება და მისი განზომილებაა µm/g ან, დისბალანსის შემთხვევაში, µm/(g*mm), სადაც (g*mm) დისბალანსის ერთეულია. გავლენის კოეფიციენტის (IC) ცოდნით, ასევე შესაძლებელია ინვერსიული ამოცანის ამოხსნა, კერძოდ, ვიბრაციის სიდიდის მიხედვით არაბალანსირებული მასის (UM) განსაზღვრა. ამისათვის ვიბრაციის ამპლიტუდა გაყავით IC-ზე.

მაგალითად, თუ გაზომილი ვიბრაცია 300 µm-ია და ცნობილი კოეფიციენტი IC=0.5 µm/g, 600 g-ის მისაღებად 300 გაყავით 0.5-ზე (UM=600 g).

გავლენის კოეფიციენტი (IC): ხაზოვანი ობიექტების ძირითადი პარამეტრი

ხაზოვანი ობიექტის კრიტიკული მახასიათებელია გავლენის კოეფიციენტი (IC). ის რიცხობრივად უდრის ვიბრაციისა და დისბალანსის გრაფიკზე ხაზის დახრილობის კუთხის ტანგენსს და მიუთითებს, თუ რამდენად იცვლება ვიბრაციის ამპლიტუდა (მიკრონებში, µm), როდესაც მასის ერთეული (გრამებში, g) ემატება კონკრეტულ კორექციის სიბრტყეში როტორის კონკრეტული სიჩქარით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, IC არის ობიექტის მგრძნობელობის საზომი დისბალანსის მიმართ. მისი გაზომვის ერთეულია µm/g, ან, როდესაც დისბალანსი გამოისახება მასისა და რადიუსის ნამრავლით, µm/(g*mm).

IC არსებითად წრფივი ობიექტის "პასპორტის" მახასიათებელია, რომელიც საშუალებას იძლევა იწინასწარმეტყველოთ მისი ქცევა მასის დამატების ან მოხსნისას. IC-ის ცოდნა საშუალებას იძლევა გადაიჭრას როგორც პირდაპირი პრობლემა - მოცემული დისბალანსისთვის ვიბრაციის სიდიდის განსაზღვრა - ასევე შებრუნებული ამოცანა - გაზომილი ვიბრაციიდან დისბალანსის სიდიდის გამოთვლა.

პირდაპირი პრობლემა:

ინვერსიული ამოცანა:

ვიბრაციის ფაზა ხაზოვან ობიექტებში

ამპლიტუდის გარდა, ვიბრაცია ასევე ხასიათდება მისი ფაზით, რომელიც მიუთითებს როტორის პოზიციაზე მისი წონასწორობის პოზიციიდან მაქსიმალური გადახრის მომენტში. წრფივი ობიექტისთვის ვიბრაციის ფაზა ასევე პროგნოზირებადია. ის ორი კუთხის ჯამია:

1. კუთხე, რომელიც განსაზღვრავს როტორის საერთო დაუბალანსებელი მასის პოზიციას. ეს კუთხე მიუთითებს მიმართულებაზე, რომელშიც კონცენტრირებულია პირველადი დისბალანსი.
2. გავლენის კოეფიციენტის არგუმენტი. ეს არის მუდმივი კუთხე, რომელიც ახასიათებს ობიექტის დინამიურ თვისებებს და არ არის დამოკიდებული დაუბალანსებელი მასის დაყენების სიდიდეზე ან კუთხეზე.

ამგვარად, IC არგუმენტის ცოდნით და ვიბრაციის ფაზის გაზომვით, შესაძლებელია დაუბალანსებელი მასის დამონტაჟების კუთხის დადგენა. ეს საშუალებას იძლევა არა მხოლოდ გამოითვალოს კორექტირებადი მასის სიდიდე, არამედ მისი ზუსტი განლაგებაც როტორზე ოპტიმალური ბალანსის მისაღწევად.

ხაზოვანი ობიექტების დაბალანსება

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ წრფივი ობიექტისთვის, ამ გზით განსაზღვრული გავლენის კოეფიციენტი (IC) არ არის დამოკიდებული საცდელი მასის დამონტაჟების სიდიდესა თუ კუთხეზე და არც საწყის ვიბრაციაზე. ეს წრფივობის ძირითადი მახასიათებელია. თუ IC უცვლელი რჩება საცდელი მასის პარამეტრების ან საწყისი ვიბრაციის შეცვლისას, შეიძლება დარწმუნებით ითქვას, რომ ობიექტი წრფივად იქცევა დისბალანსის განხილულ დიაპაზონში.

ხაზოვანი ობიექტის დაბალანსების ნაბიჯები

1. საწყისი ვიბრაციის გაზომვა: პირველი ნაბიჯი არის ვიბრაციის გაზომვა მის საწყის მდგომარეობაში. განისაზღვრება ამპლიტუდა და ვიბრაციის კუთხე, რომელიც მიუთითებს დისბალანსის მიმართულებაზე.
2. საცდელი მასის დამონტაჟება: როტორზე დამონტაჟებულია ცნობილი წონის მასა. ეს ხელს უწყობს იმის გაგებას, თუ როგორ რეაგირებს ობიექტი დამატებით დატვირთვებზე და საშუალებას იძლევა გამოითვალოს ვიბრაციის პარამეტრები.
3. ვიბრაციის ხელახალი გაზომვა: საცდელი მასის დაყენების შემდეგ, იზომება ვიბრაციის ახალი პარამეტრები. მათი საწყის მნიშვნელობებთან შედარებით, შესაძლებელია იმის დადგენა, თუ როგორ მოქმედებს მასა სისტემაზე.
4. კორექტირების მასის გამოთვლა: გაზომვის მონაცემების საფუძველზე განისაზღვრება მაკორექტირებელი წონის მასა და მონტაჟის კუთხე. ეს წონა თავსდება როტორზე დისბალანსის აღმოსაფხვრელად.
5. საბოლოო ვერიფიკაცია: მაკორექტირებელი წონის დაყენების შემდეგ, ვიბრაცია მნიშვნელოვნად უნდა შემცირდეს. თუ ნარჩენი ვიბრაცია კვლავ აღემატება დასაშვებ დონეს, პროცედურა შეიძლება განმეორდეს.

ჩანაცვლების მოკლე კოდი:

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,395.53 + დღგ (ასეთის არსებობის შემთხვევაში)

Parts

Vibration sensor

$109.16 + დღგ (ასეთის არსებობის შემთხვევაში)

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$150.40 + დღგ (ასეთის არსებობის შემთხვევაში)

Devices

Balanset-4

$8,251.55 + დღგ (ასეთის არსებობის შემთხვევაში)

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$55.79 + დღგ (ასეთის არსებობის შემთხვევაში)

Parts

Reflective tape

$12.13 + დღგ (ასეთის არსებობის შემთხვევაში)

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,104.43 + დღგ (ასეთის არსებობის შემთხვევაში)

სერიული დაბალანსება და შენახული კოეფიციენტები

სერიული ბალანსირება განსაკუთრებულ ყურადღებას იმსახურებს. მას შეუძლია მნიშვნელოვნად გაზარდოს პროდუქტიულობა, მაგრამ მხოლოდ მაშინ, როდესაც გამოიყენება წრფივ, ვიბრაციისადმი სტაბილურ ობიექტებზე. ასეთ შემთხვევებში, პირველ როტორზე მიღებული გავლენის კოეფიციენტები შეიძლება ხელახლა იქნას გამოყენებული შემდგომი იდენტური როტორებისთვის. თუმცა, როგორც კი შეიცვლება საყრდენის სიმტკიცე, ბრუნვის სიჩქარე ან საკისრების მდგომარეობა, განმეორებადობა იკარგება და სერიული მიდგომა წყვეტს მუშაობას.

არაწრფივი ობიექტები: როდესაც თეორია პრაქტიკისგან განსხვავდება

რა არის არაწრფივი ობიექტი?

არაწრფივი ობიექტი არის სისტემა, სადაც ვიბრაციის ამპლიტუდა არ არის პროპორციული დისბალანსის სიდიდისა. წრფივი ობიექტებისგან განსხვავებით, სადაც ვიბრაციასა და დისბალანსის მასას შორის ურთიერთობა სწორი ხაზით არის წარმოდგენილი, არაწრფივ სისტემებში ამ ურთიერთობას შეუძლია რთული ტრაექტორიების გაყოლა.

რეალურ სამყაროში ყველა ობიექტი წრფივად არ იქცევა. არაწრფივი ობიექტები ავლენენ დისბალანსსა და ვიბრაციას შორის ურთიერთობას, რომელიც პირდაპირპროპორციული არ არის. ეს ნიშნავს, რომ გავლენის კოეფიციენტი არ არის მუდმივი და შეიძლება განსხვავდებოდეს რამდენიმე ფაქტორის მიხედვით, როგორიცაა:

• დისბალანსის სიდიდე: დისბალანსის გაზრდამ შეიძლება შეცვალოს როტორის საყრდენების სიმტკიცე, რაც ვიბრაციის არაწრფივ ცვლილებებს გამოიწვევს.
• ბრუნვის სიჩქარე: სხვადასხვა რეზონანსული ფენომენი შეიძლება აღიგზნოს ბრუნვის სხვადასხვა სიჩქარით, რაც ასევე იწვევს არაწრფივ ქცევას.
• უფსკრულისა და ნაპრალების არსებობა: გარკვეულ პირობებში, საკისრებსა და სხვა შეერთებებში არსებულმა ღრეჩოებმა და ნაპრალებმა შეიძლება გამოიწვიოს ვიბრაციის მკვეთრი ცვლილებები.
• ტემპერატურა: ტემპერატურის ცვლილებებმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს მასალის თვისებებზე და, შესაბამისად, ობიექტის ვიბრაციულ მახასიათებლებზე.
• გარე დატვირთვები: როტორზე მოქმედ გარე დატვირთვებს შეუძლიათ შეცვალონ მისი დინამიური მახასიათებლები და გამოიწვიონ არაწრფივი ქცევა.

რატომ არის არაწრფივი ობიექტები რთული?

არაწრფივობა დაბალანსების პროცესში მრავალ ცვლადს შემოაქვს. არაწრფივ ობიექტებთან წარმატებული მუშაობა მოითხოვს მეტ გაზომვას და უფრო რთულ ანალიზს. მაგალითად, წრფივი ობიექტებისთვის გამოყენებული სტანდარტული მეთოდები ყოველთვის არ იძლევა ზუსტ შედეგებს არაწრფივი სისტემებისთვის. ეს მოითხოვს პროცესის ფიზიკის უფრო ღრმა გაგებას და სპეციალიზებული დიაგნოსტიკური მეთოდების გამოყენებას.

არაწრფივობის ნიშნები

არაწრფივი ობიექტის ამოცნობა შესაძლებელია შემდეგი ნიშნებით:

• არაპროპორციული ვიბრაციის ცვლილებები: დისბალანსის ზრდასთან ერთად, ვიბრაცია შეიძლება გაიზარდოს უფრო სწრაფად ან ნელა, ვიდრე წრფივი ობიექტისთვის მოსალოდნელია.
• ვიბრაციის ფაზური ცვლა: ვიბრაციის ფაზა შეიძლება არაპროგნოზირებად შეიცვალოს დისბალანსის ან ბრუნვის სიჩქარის ვარიაციებით.
• ჰარმონიკებისა და სუბჰარმონების არსებობა: ვიბრაციის სპექტრში შეიძლება გამოვლინდეს უფრო მაღალი ჰარმონიკები (ბრუნვის სიხშირის ჯერადი) და სუბჰარმონიკები (ბრუნვის სიხშირის ფრაქციები), რაც არაწრფივ ეფექტებზე მიუთითებს.
• ჰისტერეზისი: ვიბრაციის ამპლიტუდა შეიძლება დამოკიდებული იყოს არა მხოლოდ დისბალანსის მიმდინარე მნიშვნელობაზე, არამედ მის ისტორიაზეც. მაგალითად, როდესაც დისბალანსი იზრდება და შემდეგ ისევ საწყის მნიშვნელობამდე მცირდება, ვიბრაციის ამპლიტუდა შეიძლება არ დაბრუნდეს საწყის დონეზე.

არაწრფივობა დაბალანსების პროცესში მრავალ ცვლადს შემოაქვს. წარმატებული მუშაობისთვის საჭიროა მეტი გაზომვა და კომპლექსური ანალიზი. მაგალითად, წრფივი ობიექტებისთვის გამოყენებული სტანდარტული მეთოდები ყოველთვის არ იძლევა ზუსტ შედეგებს არაწრფივი სისტემებისთვის. ეს მოითხოვს პროცესის ფიზიკის უფრო ღრმა გაგებას და სპეციალიზებული დიაგნოსტიკური მეთოდების გამოყენებას.

არაწრფივობის გრაფიკული წარმოდგენა

ვიბრაციისა და დისბალანსის გრაფიკზე არაწრფივობა აშკარაა სწორი ხაზიდან გადახრებში. გრაფიკზე შეიძლება გამოსახული იყოს მოხრა, სიმრუდე, ჰისტერეზისული მარყუჟები და სხვა მახასიათებლები, რომლებიც მიუთითებს დისბალანსსა და ვიბრაციას შორის რთულ ურთიერთობაზე.

გრაფიკი 2. არაწრფივი ობიექტი

50 გ; 40 მკმ (ყვითელი), 100 გ; 54.7 მკმ (ლურჯი).

ეს ობიექტი ორ სეგმენტს, ორ სწორ ხაზს ასახავს. 50 გრამზე ნაკლები დისბალანსის შემთხვევაში, გრაფიკი ასახავს წრფივი ობიექტის თვისებებს, გრამებში დისბალანსსა და მიკრონებში ვიბრაციის ამპლიტუდას შორის პროპორციულობის შენარჩუნებით. 50 გრამზე მეტი დისბალანსის შემთხვევაში, ვიბრაციის ამპლიტუდის ზრდა შენელდება.

არაწრფივი ობიექტების მაგალითები

დაბალანსების კონტექსტში არაწრფივი ობიექტების მაგალითებია:

• ბზარებით გაჩენილი როტორები: როტორში ბზარებმა შეიძლება გამოიწვიოს სიხისტის არაწრფივი ცვლილებები და, შედეგად, ვიბრაციასა და დისბალანსს შორის არაწრფივი კავშირი.
• როტორები საკისრების კლირენსით: საკისრებში არსებულმა კლირენსმა გარკვეულ პირობებში შეიძლება გამოიწვიოს ვიბრაციის მკვეთრი ცვლილებები.
• როტორები არაწრფივი ელასტიური ელემენტებით: ზოგიერთ ელასტიურ ელემენტს, როგორიცაა რეზინის დემპფერები, შეიძლება ავლენდეს არაწრფივ მახასიათებლებს, რაც გავლენას ახდენს როტორის დინამიკაზე.

არაწრფივობის ტიპები

1. რბილი-ხისტი არაწრფივობა

ასეთ სისტემებში შეინიშნება ორი სეგმენტი: რბილი და ხისტი. რბილ სეგმენტში ქცევა წააგავს წრფივობას, სადაც ვიბრაციის ამპლიტუდა იზრდება დისბალანსის მასის პროპორციულად. თუმცა, გარკვეული ზღურბლის (გაწყვეტის წერტილის) შემდეგ, სისტემა გადადის ხისტ რეჟიმში, სადაც ამპლიტუდის ზრდა შენელდება.

2. ელასტიური არაწრფივობა

სისტემაში საყრდენების ან კონტაქტების სიხისტის ცვლილებები ვიბრაცია-დისბალანსის ურთიერთობას რთულს ხდის. მაგალითად, ვიბრაცია შეიძლება მოულოდნელად გაიზარდოს ან შემცირდეს კონკრეტული დატვირთვის ზღვრების გადაკვეთისას.

3. ხახუნით გამოწვეული არაწრფივობა

მნიშვნელოვანი ხახუნის მქონე სისტემებში (მაგ., საკისრებში), ვიბრაციის ამპლიტუდა შეიძლება არაპროგნოზირებადი იყოს. ხახუნს შეუძლია შეამციროს ვიბრაცია ერთ სიჩქარის დიაპაზონში და გააძლიეროს იგი მეორეში.

არაწრფივობის გავრცელებული მიზეზები

არაწრფივობის ყველაზე გავრცელებული მიზეზებია საკისრების გაზრდილი კლირენსი, საკისრების ცვეთა, მშრალი ხახუნი, მოშვებული საყრდენები, სტრუქტურაში ბზარები და რეზონანსულ სიხშირეებთან ახლოს მუშაობა. ხშირად, ობიექტი ავლენს ე.წ. რბილ-მყარი არაწრფივობას. მცირე დისბალანსის დონეზე სისტემა თითქმის წრფივად იქცევა, მაგრამ ვიბრაციის ზრდასთან ერთად, საყრდენების ან კორპუსის უფრო ხისტი ელემენტები ერთვება. ასეთ შემთხვევებში, დაბალანსება შესაძლებელია მხოლოდ ვიწრო სამუშაო დიაპაზონში და არ იძლევა სტაბილურ გრძელვადიან შედეგებს.

ვიბრაციის არასტაბილურობა

კიდევ ერთი სერიოზული პრობლემა ვიბრაციის არასტაბილურობაა. ფორმალურად წრფივ ობიექტსაც კი შეიძლება დროთა განმავლობაში ამპლიტუდისა და ფაზის ცვლილებები აჩვენოს. ეს გამოწვეულია თერმული ეფექტებით, საპოხი მასალის სიბლანტის ცვლილებებით, თერმული გაფართოებით და საყრდენებში არასტაბილური ხახუნით. შედეგად, მხოლოდ რამდენიმე წუთის ინტერვალით ჩატარებულმა გაზომვებმა შეიძლება გამოიწვიოს ვიბრაციის განსხვავებული ვექტორები. ამ პირობებში, გაზომვების მნიშვნელოვანი შედარება შეუძლებელი ხდება და დაბალანსების გამოთვლა კარგავს სანდოობას.

რეზონანსის მახლობლად დაბალანსება

განსაკუთრებით პრობლემურია რეზონანსთან ახლოს დაბალანსება. როდესაც ბრუნვის სიხშირე ემთხვევა ან ახლოსაა სისტემის ბუნებრივ სიხშირესთან, მცირე დისბალანსიც კი იწვევს ვიბრაციის მკვეთრ ზრდას. ვიბრაციის ფაზა უკიდურესად მგრძნობიარე ხდება სიჩქარის მცირე ვარიაციების მიმართ. ობიექტი ეფექტურად გადადის არაწრფივ რეჟიმში და ამ ზონაში დაბალანსება კარგავს ფიზიკურ მნიშვნელობას. ასეთ შემთხვევებში, ბალანსირების განხილვამდე უნდა შეიცვალოს მუშაობის სიჩქარე ან მექანიკური სტრუქტურა.

მაღალი ვიბრაცია “წარმატებული” დაბალანსების შემდეგ

პრაქტიკაში, ხშირია სიტუაციები, როდესაც ფორმალურად წარმატებული დაბალანსების პროცედურის შემდეგ, ვიბრაციის საერთო დონე მაღალი რჩება. ეს არ მიუთითებს ინსტრუმენტის ან ოპერატორის შეცდომაზე. დაბალანსება მხოლოდ მასის დისბალანსს აღმოფხვრის. თუ ვიბრაცია გამოწვეულია საძირკვლის დეფექტებით, მოშვებული შესაკრავებით, არასწორი განლაგებით ან რეზონანსით, კორექტირების წონები პრობლემას ვერ გადაჭრის. ამ შემთხვევებში, მანქანასა და მის საძირკველზე ვიბრაციის სივრცითი განაწილების ანალიზი ხელს უწყობს ნამდვილი მიზეზის დადგენას.

არაწრფივი ობიექტების დაბალანსება: რთული ამოცანა არატრადიციული გადაწყვეტილებებით

არაწრფივი ობიექტების დაბალანსება რთული ამოცანაა, რომელიც სპეციალიზებულ მეთოდებსა და მიდგომებს მოითხოვს. წრფივი ობიექტებისთვის შემუშავებულმა სტანდარტულმა საცდელმა მასის მეთოდმა შესაძლოა არასწორი შედეგები მოგვცეს ან სრულიად გამოუყენებელი იყოს.

არაწრფივი ობიექტების დაბალანსების მეთოდები

• ეტაპობრივი დაბალანსება: ეს მეთოდი გულისხმობს დისბალანსის თანდათანობით შემცირებას თითოეულ ეტაპზე მაკორექტირებელი წონების დაყენებით. თითოეული ეტაპის შემდეგ ხდება ვიბრაციის გაზომვები და ობიექტის მიმდინარე მდგომარეობის მიხედვით განისაზღვრება ახალი მაკორექტირებელი წონა. ეს მიდგომა ითვალისწინებს გავლენის კოეფიციენტის ცვლილებებს დაბალანსების პროცესში.
• ბალანსირება რამდენიმე სიჩქარით: ეს მეთოდი განიხილავს რეზონანსული ფენომენების ეფექტებს სხვადასხვა ბრუნვის სიჩქარეზე. ბალანსირება ხორციელდება რეზონანსთან ახლოს მდებარე რამდენიმე სიჩქარით, რაც უზრუნველყოფს ვიბრაციის უფრო ერთგვაროვან შემცირებას მთელი სამუშაო სიჩქარის დიაპაზონში.
• მათემატიკური მოდელების გამოყენებით: რთული არაწრფივი ობიექტებისთვის შესაძლებელია როტორის დინამიკის აღმწერი მათემატიკური მოდელების გამოყენება არაწრფივი ეფექტების გათვალისწინებით. ეს მოდელები ხელს უწყობს ობიექტის ქცევის პროგნოზირებას სხვადასხვა პირობებში და ოპტიმალური ბალანსირების პარამეტრების დადგენას.

სპეციალისტის გამოცდილება და ინტუიცია გადამწყვეტ როლს თამაშობს არაწრფივი ობიექტების დაბალანსებაში. გამოცდილ დაბალანსატორს შეუძლია არაწრფივობის ნიშნების ამოცნობა, შესაბამისი მეთოდის შერჩევა და მისი კონკრეტულ სიტუაციასთან ადაპტირება. ვიბრაციის სპექტრების ანალიზი, ობიექტის სამუშაო პარამეტრების ცვლილებისას ვიბრაციის ცვლილებების დაკვირვება და როტორის კონსტრუქციული მახასიათებლების გათვალისწინება ხელს უწყობს სწორი გადაწყვეტილებების მიღებას და სასურველი შედეგების მიღწევას.

როგორ დავაბალანსოთ არაწრფივი ობიექტები წრფივი ობიექტებისთვის შექმნილი ინსტრუმენტის გამოყენებით

ეს კარგი კითხვაა. ასეთი ობიექტების დაბალანსების ჩემი პირადი მეთოდი მექანიზმის შეკეთებით იწყება: საკისრების შეცვლით, ბზარების შედუღებით, ჭანჭიკების გამკაცრებით, ანკერების ან ვიბრაციის იზოლატორების შემოწმებით და იმის დადასტურებით, რომ როტორი არ ხახუნებს სტაციონარულ სტრუქტურულ ელემენტებს.

შემდეგ, მე ვადგენ რეზონანსულ სიხშირეებს, რადგან შეუძლებელია როტორის დაბალანსება რეზონანსთან ახლოს მდებარე სიჩქარეებზე. ამისათვის ვიყენებ დარტყმის მეთოდს რეზონანსის დასადგენად ან როტორის დაღმავალი მოძრაობის გრაფიკს.

შემდეგ, მე ვადგენ სენსორის პოზიციას მექანიზმზე: ვერტიკალური, ჰორიზონტალური ან კუთხით.

საცდელი გაშვების შემდეგ, მოწყობილობა მიუთითებს მაკორექტირებელი დატვირთვების კუთხესა და წონას. მე ვანახევრებ მაკორექტირებელი დატვირთვის წონას, მაგრამ როტორის განლაგებისთვის ვიყენებ მოწყობილობის მიერ შემოთავაზებულ კუთხეებს. თუ კორექტირების შემდეგ ნარჩენი ვიბრაცია მაინც აღემატება დასაშვებ დონეს, ვასრულებ როტორის ხელახლა გაშვებას. ბუნებრივია, ამას მეტი დრო სჭირდება, მაგრამ შედეგები ზოგჯერ შთამაგონებელია.

მბრუნავი აღჭურვილობის დაბალანსების ხელოვნება და მეცნიერება

მბრუნავი აღჭურვილობის დაბალანსება რთული პროცესია, რომელიც აერთიანებს მეცნიერებისა და ხელოვნების ელემენტებს. წრფივი ობიექტების შემთხვევაში, დაბალანსება მოიცავს შედარებით მარტივ გამოთვლებს და სტანდარტულ მეთოდებს. თუმცა, არაწრფივ ობიექტებთან მუშაობა მოითხოვს როტორის დინამიკის ღრმა გაგებას, ვიბრაციული სიგნალების ანალიზის უნარს და ყველაზე ეფექტური დაბალანსების სტრატეგიების არჩევის უნარს.

გამოცდილება, ინტუიცია და უნარების მუდმივი გაუმჯობესება არის ის, რაც ბალანსირებელს თავისი ხელობის ნამდვილ ოსტატად აქცევს. ბოლოს და ბოლოს, ბალანსირების ხარისხი არა მხოლოდ განსაზღვრავს აღჭურვილობის მუშაობის ეფექტურობასა და საიმედოობას, არამედ უზრუნველყოფს ადამიანების უსაფრთხოებასაც.

გაზომვის განმეორებადობა

გაზომვის საკითხებიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებს. ვიბრაციის სენსორების არასწორი მონტაჟი, გაზომვის წერტილების ცვლილებები ან სენსორის არასწორი ორიენტაცია პირდაპირ გავლენას ახდენს როგორც ამპლიტუდაზე, ასევე ფაზაზე. დაბალანსებისთვის მხოლოდ ვიბრაციის გაზომვა არ არის საკმარისი; გაზომვების განმეორებადობა და სტაბილურობა კრიტიკულად მნიშვნელოვანია. სწორედ ამიტომ, პრაქტიკულ სამუშაოში, სენსორების დამონტაჟების ადგილები და ორიენტაცია მკაცრად უნდა იყოს კონტროლირებადი.

პრაქტიკული მიდგომა არაწრფივი ობიექტებისთვის

არაწრფივი ობიექტის დაბალანსება ყოველთვის იწყება არა საცდელი წონის დაყენებით, არამედ ვიბრაციის ქცევის შეფასებით. თუ ამპლიტუდა და ფაზა დროთა განმავლობაში აშკარად იცვლებიან, ერთი დასაწყისიდან მეორეზე გადადიან ან მკვეთრად რეაგირებენ მცირე სიჩქარის ცვალებადობაზე, პირველი ამოცანაა მაქსიმალურად სტაბილური მუშაობის რეჟიმის მიღწევა. ამის გარეშე, ნებისმიერი გამოთვლა შემთხვევითი იქნება.

პირველი პრაქტიკული ნაბიჯი სწორი სიჩქარის არჩევაა. არაწრფივი ობიექტები უკიდურესად მგრძნობიარეა რეზონანსის მიმართ, ამიტომ დაბალანსება უნდა განხორციელდეს ბუნებრივი სიხშირეებისგან რაც შეიძლება შორს მდებარე სიჩქარით. ეს ხშირად ნიშნავს ჩვეულებრივ სამუშაო დიაპაზონზე დაბლა ან ზემოთ გადაადგილებას. მაშინაც კი, თუ ამ სიჩქარით ვიბრაცია უფრო მაღალია, მაგრამ სტაბილური, ის რეზონანსულ ზონაში დაბალანსებაზე სასურველია.

შემდეგ, მნიშვნელოვანია დამატებითი არაწრფივობის ყველა წყაროს მინიმუმამდე დაყვანა. დაბალანსებამდე უნდა შემოწმდეს და გამკაცრდეს ყველა შესაკრავი, მაქსიმალურად აღმოიფხვრას უფსკრული და შემოწმდეს საყრდენები და საკისრები ფხვიერებაზე. დაბალანსება არ ანაზღაურებს უფსკრულებს ან ხახუნს, მაგრამ ეს შესაძლებელია, თუ ეს ფაქტორები სტაბილურ მდგომარეობამდე მიიყვანება.

არაწრფივ ობიექტთან მუშაობისას, ჩვევის გამო არ უნდა იქნას გამოყენებული მცირე საცდელი წონები. ძალიან მცირე საცდელი წონა ხშირად ვერ ახერხებს სისტემის განმეორებად რეგიონში გადაყვანას და ვიბრაციის ცვლილება არასტაბილურობის ხმაურთან შედარებადი ხდება. საცდელი წონა საკმარისად დიდი უნდა იყოს, რათა გამოიწვიოს ვიბრაციის ვექტორის მკაფიო და განმეორებადი ცვლილება, მაგრამ არა იმდენად დიდი, რომ ობიექტი სხვა სამუშაო რეჟიმში გადაიყვანოს.

გაზომვები სწრაფად და იდენტურ პირობებში უნდა შესრულდეს. რაც უფრო ნაკლები დრო გადის გაზომვებს შორის, მით უფრო მაღალია სისტემის დინამიური პარამეტრების უცვლელი დარჩენის ალბათობა. ობიექტის თანმიმდევრულად ქცევის დასადასტურებლად, სასურველია რამდენიმე საკონტროლო გაშვება კონფიგურაციის შეცვლის გარეშე.

ძალიან მნიშვნელოვანია ვიბრაციის სენსორის დამაგრების წერტილებისა და მათი ორიენტაციის დაფიქსირება. არაწრფივი ობიექტებისთვის, სენსორის მცირე გადაადგილებამაც კი შეიძლება გამოიწვიოს ფაზისა და ამპლიტუდის შესამჩნევი ცვლილებები, რაც შეიძლება შეცდომით იქნას განმარტებული, როგორც საცდელი წონის ეფექტი.

გამოთვლებისას ყურადღება უნდა მიექცეს არა ზუსტ რიცხვით თანხვედრას, არამედ ტენდენციებს. თუ ვიბრაცია თანმიმდევრულად მცირდება თანმიმდევრული კორექტირებით, ეს მიუთითებს, რომ დაბალანსება სწორი მიმართულებით მოძრაობს, მაშინაც კი, თუ გავლენის კოეფიციენტები ფორმალურად არ იკრიბება.

არაწრფივი ობიექტებისთვის გავლენის კოეფიციენტების შენახვა და ხელახლა გამოყენება არ არის რეკომენდებული. მაშინაც კი, თუ ერთი დაბალანსების ციკლი წარმატებულია, შემდეგი გაშვების დროს ობიექტი შეიძლება სხვა რეჟიმში გადავიდეს და წინა კოეფიციენტები აღარ იქნება ვალიდური.

უნდა გვახსოვდეს, რომ არაწრფივი ობიექტის დაბალანსება ხშირად კომპრომისია. მიზანი არ არის ვიბრაციის მაქსიმალურად დაბალი დონის მიღწევა, არამედ მანქანის სტაბილურ და განმეორებად მდგომარეობაში მოყვანა მისაღები ვიბრაციის დონით. ბევრ შემთხვევაში, ეს დროებითი გადაწყვეტაა მანამ, სანამ საკისრები არ შეკეთდება, საყრდენები არ აღდგება ან სტრუქტურა არ მოდიფიცირდება.

მთავარი პრაქტიკული პრინციპია ჯერ ობიექტის სტაბილიზაცია, შემდეგ მისი დაბალანსება და მხოლოდ ამის შემდეგ შედეგის შეფასება. თუ სტაბილიზაციის მიღწევა შეუძლებელია, დაბალანსება უნდა ჩაითვალოს დამხმარე ღონისძიებად და არა საბოლოო გადაწყვეტად.

შემცირებული წონის კორექციის ტექნიკა

პრაქტიკაში, არაწრფივი ობიექტების დაბალანსებისას, კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ტექნიკა ხშირად ეფექტური აღმოჩნდება. თუ ინსტრუმენტი კორექტირების წონას სტანდარტული ალგორითმის გამოყენებით ითვლის, სრული გამოთვლილი წონის ხშირად დაყენება სიტუაციას აუარესებს: ვიბრაცია შეიძლება გაიზარდოს, ფაზა შეიძლება ხტომა იყოს და ობიექტი შეიძლება სხვა სამუშაო რეჟიმში გადავიდეს.

ასეთ შემთხვევებში, შემცირებული კორექციის წონის დაყენება კარგად მუშაობს — ორჯერ ან ზოგჯერ სამჯერაც კი ნაკლები ინსტრუმენტის მიერ გამოთვლილ მნიშვნელობაზე. ეს ხელს უწყობს სისტემის პირობითად წრფივი რეგიონიდან სხვა არაწრფივ რეჟიმში “გადაგდების” თავიდან აცილებას. ფაქტობრივად, კორექცია გამოიყენება ნაზად, მცირე ნაბიჯით, ობიექტის დინამიური პარამეტრების მკვეთრი ცვლილების გარეშე.

შემცირებული წონის დაყენების შემდეგ, უნდა ჩატარდეს საკონტროლო გაშვება და შეფასდეს ვიბრაციის ტენდენცია. თუ ამპლიტუდა სტაბილურად მცირდება და ფაზა შედარებით სტაბილური რჩება, კორექტირება შეიძლება განმეორდეს იმავე მიდგომის გამოყენებით, თანდათანობით მიუახლოვდეს ვიბრაციის მინიმალურ მიღწევად დონეს. ეს ეტაპობრივი მეთოდი ხშირად უფრო საიმედოა, ვიდრე სრულად გამოთვლილი კორექტირების წონის ერთდროულად დაყენება.

ეს ტექნიკა განსაკუთრებით ეფექტურია კლირენსის, მშრალი ხახუნის და რბილ-მყარი საყრდენების მქონე ობიექტებისთვის, სადაც სრული გამოთვლითი კორექტირება სისტემას პირობითად წრფივი ზონიდან გამოჰყავს. შემცირებული კორექტირების მასების გამოყენება საშუალებას აძლევს ობიექტს დარჩეს ყველაზე სტაბილურ სამუშაო რეჟიმში და შესაძლებელს ხდის პრაქტიკული შედეგის მიღწევას მაშინაც კი, როდესაც დაბალანსება ფორმალურად შეუძლებლად ითვლება.

მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ ეს არ არის “ინსტრუმენტის შეცდომა”, არამედ არაწრფივი სისტემების ფიზიკის შედეგია. ინსტრუმენტი სწორად გამოთვლის წრფივი მოდელისთვის, ხოლო ინჟინერი შედეგს პრაქტიკაში ადაპტირებს მექანიკური სისტემის რეალურ ქცევასთან.

საბოლოო პრინციპი

საბოლოო ჯამში, წარმატებული დაბალანსება არ არის მხოლოდ წონისა და კუთხის გამოთვლა. ის მოითხოვს ობიექტის დინამიური ქცევის, მისი წრფივობის, ვიბრაციის სტაბილურობისა და რეზონანსული პირობებიდან დაშორების გაგებას. Balanset-1A უზრუნველყოფს ყველა საჭირო ინსტრუმენტს გაზომვის, ანალიზისა და გამოთვლისთვის, მაგრამ საბოლოო შედეგი ყოველთვის განისაზღვრება თავად სისტემის მექანიკური მდგომარეობით. სწორედ ეს განასხვავებს ფორმალურ მიდგომას რეალური საინჟინრო პრაქტიკისგან ვიბრაციის დიაგნოსტიკასა და როტორის დაბალანსებაში.

კითხვები და პასუხები