როტორის შეფარდებითი ვიბრაციის გაზომვა უკონტაქტო ხაზოვანი გადაადგილების სენსორების გამოყენებით
მეშვეობით ბალანსეტი-1ა შეგიძლიათ გაზომოთ შეფარდებითი ვიბრაცია -ის როტორი უკონტაქტო ხაზოვანი ენკოდერების გამოყენებით.
1.1 სენსორის ტიპისა და პარამეტრების შერჩევა
ამოცანის მიხედვით, გაზომვებისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნეს როგორც ვიბრაციის სენსორები, ისე გადაადგილების სენსორები. სენსორის ტიპის ასარჩევად საჭიროა “Sensor type” პანელზე (მთავარი ფანჯრის ქვედა ნაწილში) მონიშნოთ “Vibro” ან “Linear” ველი.
ნახ. 1. პროგრამა Balanset-ის მთავარი სამუშაო ფანჯარა.T
გაზომვის დაწყებამდე საჭიროა დარწმუნდეთ, რომ სენსორების გარდამქმნელი კოეფიციენტები სწორად არის მითითებული. ამ მიზნით დააჭირეთ ღილაკს "F4-Settings" პროგრამის მთავარ სამუშაო ფანჯარაში (იხ. სურ. 1) და გადადით გარდამქმნელი კოეფიციენტების შესატანად განკუთვნილ პარამეტრების ფანჯარაში (იხ. სურ. 2).
ნახ. 2-ზე ნაჩვენებ სამუშაო ფანჯარაში შესაბამის ველებში უნდა შეიყვანოთ ხაზოვანი და ვიბრაციული სენსორების გარდაქმნის კოეფიციენტები. ეს კოეფიციენტები მითითებულია ხელსაწყოს პასპორტში. როგორც წესი, მათი შეცვლა არ არის საჭირო.
ხაზოვანი გადაადგილება Balanset-1A ინსტრუმენტის ნაკრებში გამოყენებული სენსორებისთვის, გარდაქმნის კოეფიციენტები შესაბამისად ტოლია:
- Kprl1= 0.94 მვ/მკმ (პირველი არხის სენსორის გარდაქმნის კოეფიციენტი);
- Kprl2 = 0.94 მვ/მკმ (მე-2 არხის სენსორის გარდაქმნის კოეფიციენტი).
სწორი მუშაობისთვის, ხაზოვანი ენკოდერი უნდა დამონტაჟდეს გასაზომი ობიექტის ზედაპირიდან გარკვეულ მანძილზე. ზედაპირსა და სენსორის ბოლოს შორის ნომინალური ზღვარი 3.5 მმ-ია. ამ შემთხვევაში, სენსორის გამომავალზე არსებობს მუდმივი ძაბვა 2.48 ვოლტი. ეს ძაბვა აისახება ველებში "Channel1" და "Channel2", შესაბამისად, პირველი და მეორე არხებისთვის.
კომპენსაციისთვის უნდა დააჭიროთ ღილაკს "Remove DC". მცირე ნარჩენი გადახრა გაზომვას ხელს არ შეუშლის.
ნახ. 2. სამუშაო ფანჯარა კონვერსიის კოეფიციენტების შესატანად და გამოყენებული სენსორების ტიპის შესარჩევად
ყურადღება! ხაზოვანი ენკოდერების ნომინალური ჰოლის მითითებული მნიშვნელობები და გარდაქმნის კოეფიციენტები მოცემულია ფოლადისგან დამზადებული როტორებისთვის. სხვა ლითონებისგან (სპილენძი, ბრინჯაო, ალუმინი) დამზადებული როტორებისთვის ნომინალური ჰოლი და სენსორების გარდაქმნის კოეფიციენტები მომხმარებელმა კალიბრაციის ჩატარებით ექსპერიმენტულად უნდა განსაზღვროს.
ცვლილი პარამეტრების შესანახად დააჭირეთ ღილაკს "OK". ახალი პარამეტრები შეინახება ფაილში და გამოყენებული იქნება შემდგომი გაზომვებისთვის.
1.2 როტორის რადიალური გადახრის გაზომვა
როტორის რადიალური გადახრის გაზომვა შესაძლებელია უკონტაქტო სიახლოვის ზონდები ორ სიბრტყეში, სურ. 3-ზე ნაჩვენები სქემის მიხედვით. საჭიროების შემთხვევაში, დროითი ფუნქციისა და როტორის რადიალური გადახრის სპექტრის გასაზომად და ასაგებად უნდა ჩატარდეს მთელი რიგი მოსამზადებელი ოპერაციები, მათ შორის:
- – როტორის დიამეტრული კვეთების შერჩევა, რომლებზეც განხორციელდება გაზომვები;
- დაამონტაჟოს არაკონტაქტური ხაზოვანი გადაადგილების სენსორები 5 და 6 და ფაზა კუთხის სენსორი 7 მანქანის საწოლზე სპეციალური მოწყობილობების გამოყენებით (მაგ., მაგნიტური სამფეხები);
- – დააკავშირეთ ხაზოვანი მოძრაობის სიახლოვის სენსორები კონექტორებს X1 და X2, ხოლო ფაზური კუთხის სენსორი – საზომი ბლოკის X3 კონექტორს;
- – დააყენეთ ნომინალური საზომი ზღვარი ∆ როტორის ზედაპირსა და სენსორულ ელემენტს შორის თითოეული ხაზოვანი კოდირებისთვის (ფოლადისგან დამზადებული როტორისთვის ∆ = 3.5 მმ);
- – როტორზე დააყენეთ ფაზური კუთხის სენსორის 7 ამოქმედებისთვის საჭირო ასახვადი ნიშანი და შეამოწმეთ სენსორის ამოქმედება;
- დააკავშირეთ საზომი მოწყობილობა კომპიუტერს.
ნახ. 3. როტორის რადიალური გადახრის გაზომვა
თუ მთავარ სამუშაო ფანჯარაში (იხ. ნახ. 1) დააჭერთ ღილაკს “F8 – Charts”, კომპიუტერის ეკრანზე გამოჩნდება სამუშაო ფანჯარა “Graphs” (იხ. ნახ. 5), რომელიც განკუთვნილია როტორის რადიალური გადახრის სხვადასხვა ტიპის გრაფიკების ასაგებად.
სურ. 5. „დიაგრამები“ რეჟიმის სამუშაო ფანჯარა
ამ ფანჯარაში მოცემული ღილაკები ქმნიან შემდეგ გრაფიკებს:
- ამ ფანჯარაში "ფართოზოლოვანი ვიბრაციის" ღილაკზე დაჭერისას, ეკრანზე გამოჩნდება როტორის რადიალური გადახრის დროითი ფუნქცია.
- თუ დაჭერილია ღილაკი “Rotation frequency vibration”, ეკრანზე გამოჩნდება როტორის რადიალური გადახრის ბრუნვის სიხშირის კომპონენტის დროითი ფუნქცია.
- თუ დააჭერთ ღილაკს "ჰარმონიკები (1/rev)", ეკრანზე გამოჩნდება როტორის გადახრის ჰარმონიკულ რიგად დაშლის გრაფიკი. პირველი ჰარმონიკა შეესაბამება ვიბრაციის მნიშვნელობას როტორის უკუ სიხშირეზე (1x), მეორე – ორმაგ სიხშირეზე (2x) და ა.შ.
- ღილაკზე “Spectrum (Hz)” დაჭერისას ეკრანზე გამოჩნდება როტორის რადიალური გადახრის სპექტრი.
- ღილაკზე “Orbit” დაჭერისას ეკრანზე გამოჩნდება როტორის ორბიტის (პრეცესიის) გრაფიკი.
1.3 როტორის ორბიტის გრაფიკის აგება
როტორის ორბიტის გრაფიკის აგება შეიძლება შესრულდეს ნახ. 6-ზე ნაჩვენები სქემის მიხედვით.
ნახ. 6. როტორის ორბიტის გაზომვის სქემა 1ა – როტორი (ბოლო ხედი); 1ბ – როტორი (გვერდითი ხედი); 2, 3 – უკონტაქტო სენსორები; 4 – ფაზური კუთხის სენსორის ასახვის ნიშნული.
გაზომვისა და შესაბამისი გრაფიკის აგებისთვის, საჭიროა ჩატარდეს რიგი მოსამზადებელი ოპერაციები, მათ შორის:
- – დაამონტაჟეთ უკონტაქტო ხაზოვანი კოდერები 2 და 3 როტორის ერთ-ერთ დიამეტრულ ნაწილში, ერთმანეთის მიმართ 90°-იანი კუთხით, იმ პირობით, რომ კოდერის 2 საზომი ღერძი უნდა ემთხვეოდეს X ღერძს, ხოლო კოდერის 3 საზომი ღერძი — Y ღერძს;
- დააყენეთ ნომინალური საზომი ნაპრალი ∆x (∆y) როტორის ზედაპირსა და თითოეული ხაზოვანი ენკოდერის მგრძნობიარე ელემენტს შორის (ფოლადისთვის ∆ = 3.5 mm);
- – დააყენეთ ფაზური კუთხის სენსორი (სქემაზე არ არის ნაჩვენები) X–Z სიბრტყეში, რომელიც ემთხვევა უკონტაქტო სენსორის 2-ის სამონტაჟო სიბრტყეს;
- დააყენეთ ამრეკლი ნიშანი 4 როტორ 1-ზე X – Z სიბრტყეში, რომელიც აუცილებელია ფაზური კუთხის სენსორის მუშაობისთვის;
- – დააკავშირეთ არაკონტაქტური ხაზოვანი კოდირატორები 2 და 3 საზომი ბლოკის კონექტორებს X1 და X2, ხოლო ფაზური კუთხის კოდირატორი – კონექტორ X3-ს;
- დააკავშირეთ საზომი მოწყობილობა კომპიუტერს.
როტორის ორბიტის გაზომვის დასაწყებად მთავარ სამუშაო ფანჯარაში (იხ. Fig. 1) დააჭირეთ ღილაკს “F8 – Charts” და გადადით სამუშაო ფანჯარაში “Graphs” (იხ. Fig. 5), რომელიც განკუთვნილია როტორის რადიალური გადახრის სხვადასხვა გრაფიკის ასაგებად. ამ სამუშაო ფანჯარაში უნდა დააჭიროთ ღილაკს “Orbit”, რის შემდეგაც კომპიუტერის ეკრანზე გამოჩნდება სამუშაო ფანჯარა, რომელშიც სრულდება საჭირო საზომი ციკლი (იხ. Fig. 7).
ნახ.7. როტორის ორბიტის გრაფიკი. პროგრამა Balanset.
მუშაობის გასაგრძელებლად მითითებულ სამუშაო ფანჯარაში (იხ. სურ. 7) უნდა ჩართოთ როტორის ბრუნვა და “F9 – RUN” ღილაკზე დაჭერით შეასრულოთ როტორის რადიალური ცემის მყისიერი მნიშვნელობების Sxi და Syi გაზომვა იმ პერიოდის განმავლობაში, რომელიც უდრის როტორის ერთ ბრუნს.
გაზომვისას მიღებული Sxi და Syi მყისიერი მნიშვნელობების მასივი გამოიყენება კონტროლირებადი როტორის ორბიტის ასაგებად (ორბიტის თითოეულ i-ე წერტილს აქვს კოორდინატები Sxi, Syi). მყისიერი რადიალური გადაადგილების სიდიდე გამოითვლება ფორმულით:
S∑i = √ (Sxi² + Syi²) (1)
სადაც S∑i არის რადიალური გადაადგილების სიდიდის მყისიერი მნიშვნელობა (როტორის ორბიტის რადიუს-ვექტორის სიგრძე), გამოთვლილი გრაფიკის i-ე წერტილისთვის;
- Sxi – როტორის რადიალური ცემის მყისიერი მნიშვნელობა, გაზომილი X ღერძის გასწვრივ სენსორით 2 (იხ. სურ. 6) i-ე წერტილში;
- Syi – როტორის რადიალური ცემის მყისიერი მნიშვნელობა, გაზომილი Y ღერძის გასწვრივ სენსორით 3 (იხ. სურ. 6) i-ე წერტილში.
