ექსცენტრიულობის გაგება მბრუნავ მექანიზმებში
შიგნით როტორის დინამიკა, ექსცენტრულობა არის რადიალური გადახრა როტორის მასათა ცენტრს (მის სიმძიმის ცენტრს) და მის გეომეტრიულ ცენტრს — მისი ღერძის ჭეშმარიტ ცენტრს — შორის. სრულყოფილად დაბალანსებულ როტორში ეს ორი ცენტრი დაემთხვეოდა ერთმანეთს, მაგრამ წარმოების ნაკლოვანებები და მასალის არათანაბარი სიმკვრივე განაპირობებს, რომ გარკვეული ექსცენტრისიტეტი თითქმის ყოველთვის რჩება. როდესაც ექსცენტრული როტორი ბრუნავს, ცენტრიდან გადაწეული მასა წარმოქმნის ცენტრიდანული ძალა, და ეს ძალა არის მიზეზთა მიზეზი დისბალანსი ვიბრაცია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ექსცენტრისიტეტი არის გეომეტრიული ფაქტორი, რომელიც ყველაზე გავრცელებული მანქანური ხარვეზის საფუძველშია.
1. განმარტება: რა არის ექსცენტრიკულობა?
ექსცენტრისიტეტი არის მანძილი — როგორც წესი, რამდენიმე მიკრომეტრი — რომელიც იზომება ბრუნვის ღერძის პერპენდიკულარულად და რომელიც გამოყოფს იმ ადგილს, სადაც მასა ფაქტობრივად ცენტრირებულია, იმ ადგილისგან, სადაც ლილვი ბრუნავს. რადგან ეს მასის განაწილების თვისებაა და არა ზედაპირის იერის, ნამდვილი მასური ექსცენტრისიტეტი არ ჩანს და მისი გაზომვა სტაციონარულ როტორზე ინდიკატორით შეუძლებელია. ის მხოლოდ მაშინ ვლინდება, როდესაც როტორი ბრუნავს და გადაწეული მასა ერთ ბრუნზე ცენტრიდანულ ძალას წარმოქმნის.
2. ექსცენტრისიტეტსა და დისბალანსს შორის პირდაპირი კავშირი
ექსცენტრისიტეტი და დისბალანსი ერთი მონეტის ორი მხარეა. არასიმეტრია არის ექსცენტრისიტეტის ზემოქმედების საზომი მოცემულ სიჩქარეზე; ექსცენტრისიტეტი კი — ფიზიკური მიზეზი. არაბალანსის რაოდენობა პირდაპირპროპორციულია როტორის მასისა და მისი ექსცენტრისიტეტის:
დისბალანსი (U) = მასა (M) × ექსცენტრიულობა (e)
ეს მარტივი ნამრავლი ხსნის, თუ რატომ არის ექსცენტრისიტეტი ასე კრიტიკულად მნიშვნელოვანი. მის მიერ წარმოქმნილი ცენტრიფუგალური ძალა იზრდება კვადრატი ბრუნვის სიჩქარის კვადრატთან ერთად, ამიტომ მძიმე, მაღალსიჩქარიანი როტორის ექსცენტრისიტეტის რამდენიმე მიკრომეტრიც კი შეუძლია უზარმაზარი ძალის წარმოქმნა, რაც იწვევს მძიმე ვიბრაცია და სწრაფი საკისრის ცვეთა. თქვენ შეგიძლიათ იხილოთ, თუ რამდენად მკვეთრად იზრდება ეს ძალა მასის, ექსცენტრისიტეტისა და სიჩქარის მატებასთან ერთად, გამოყენებით ცენტრიფუგალური ძალის კალკულატორი არათანაბრობისგან.
3. ექსცენტრისიტეტის ტიპები
მნიშვნელოვანია, ჭეშმარიტი ექსცენტრისიტეტი განვასხვავოთ მასთან დაკავშირებული გეომეტრიული ხარვეზებისგან, რომლებსაც მას ხშირად ურევენ.
მასის ეკცენტრიკულობა
ზემოთ განსაზღვრული ჭეშმარიტი ექსცენტრისიტეტი — მასის ცენტრსა და გეომეტრიულ ცენტრს შორის გადახრა. სწორედ ეს იწვევს არაბალანსს და არის ყოველი დაბალანსების პროცედურის სამიზნე. მისი პირდაპირ გაზომვა შეუძლებელია გაჩერებულ როტორზე ინდიკატორის საშუალებით; ის მხოლოდ დინამიკურად ვლინდება, ბრუნვაზე ერთხელ წარმოქმნილი ძალის სახით, რომლის მიმართულებაც (მისი მძიმე წერტილის კუთხე) დგინდება ფაზა 1× ვიბრაციის.
გეომეტრიული ექსცენტრიკულობა (გადახრა)
როტორის ზედაპირის გადახრა იდეალური წრიდან — საზომი, თუ რამდენად არ არის ლილვი ან როტორი „წრიული“, ასევე ეწოდება მექანიკური ბიჭვა. ლილვის ბეჭედი შეიძლება იყოს ოდნავ ოვალური, ან შკივი ცენტრიდან გადაწეული მისი ლილვზე. მასის ექსცენტრისიტეტისგან განსხვავებით, ეს შეიძლება შეიძლება გაიზომოს გაჩერებული ინდიკატორით ნელი ბრუნვისას. ის პირდაპირ არ წარმოადგენს მასის არაბალანსს, მაგრამ ექსცენტრიკული გეომეტრიული ფორმა ხშირად მასზე მოქმედებს. განსხვავებული, მაგრამ მჭიდროდ დაკავშირებული ცნება როტორის ექსცენტრისიტეტი აღწერს ამ გეომეტრიულ გადახრას ძრავებისა და ჰაერის შუასადების სივრცის კონტექსტში.
ელექტრული გარბენი
საერთოდ არ არის ფიზიკური ნაკლი, არამედ უკონტაქტო ზონდებისთვის დამახასიათებელი საზომი არტეფაქტი სიახლოვის ზონდები. როდესაც ლილვის ზედაპირის მაგნიტური გამტარებლობა ან ელექტრული გამტარობა ცვალებადია, ზონდი იძლევა ცრუ სიგნალს, რომელიც გეომეტრიულ გადახრას ბაძავს. ეს ხმაური უნდა დახასიათდეს და გამოკლდეს — როგორც წესი, კაბელის კომპენსაცია და ნელი ბრუნვისას გადახრის გამოკლება — როტორ-დინამიკური ტესტირების დროს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის რეალური ლილვის მოძრაობის იმიტაციას შექმნის.
4. ექსცენტრისიტეტის მიზეზები
მასური ექსცენტრისიტეტი როტორში რამდენიმე გზით ხვდება:
- წარმოების დაშვებები: არც ერთი დამუშავების, ჩამოსხმის ან აწყობის პროცესი არ არის იდეალური, ამიტომ მცირე შეცდომები გარდაუვალია.
- არათანაბარი მასალის სიმკვრივე: ჩანართები, ღრუები ან ფორიანობა ჩამოსხმულ ან გამოჭედილ ნაწილში მასალას არათანაბარს ხდის და მასის ცენტრს გადაწევს.
- ასიმეტრიული დიზაინი: ზოგიერთი კომპონენტი, როგორიცაა კურკები, თავისი ბუნებით ასიმეტრიულია.
- ასამბლირის შეცდომები: შკივი ან საკისარი, რომელიც ლილვზე სრულყოფილად არ არის ცენტრირებული, ქმნის ექსცენტრიულ მასას.
- თერმული დამახინჯება: არათანაბარ გათბობას ან გაგრილებას შეუძლია როტორის გამრუდება და მისი მასის ცენტრის დროებითი გადაადგილება — ა თერმული მშვილდი, რომელსაც ხშირად თერმულ ვექტორს უწოდებენ, რადგან მნიშვნელოვანია როგორც მისი ზომა, ასევე მიმართულება.
5. ექსცენტრისიტეტის აღმოფხვრა
რადგან მასური ექსცენტრისიტეტი არაბალანსის მიზეზია, ის კორექტირდება დაბალანსება. მცირე რაოდენობის მასის დამატებით ან მოცილებით, ტექნიკოსი ქმნის საპირისპირო ცენტრფუგალურ ძალას, რომელიც ეფექტურად იზიდავს როტორის მასის ცენტრალურ ხაზს მის გეომეტრიულ ცენტრალურ ხაზისკენ, რითაც მინიმუმამდე ამცირებს წმინდა ძალასა და შედეგად გამოწვეულ ვიბრაციას. აწყობილ აპარატზე ეს ხდება ადგილზე: პორტატული ორარხიანი ანალიზატორი, როგორიცაა ბალანსეტი-1ა ზომავს 1× ამპლიტუდასა და ფაზას მანქანის საკუთარ საკისრებში, გამოთვლის, თუ რამდენად კორექციის წონა დაამატოს და სად, და ამოწმებს ნარჩენი დისბალანსი შემდგომ. გაითვალისწინეთ, რომ დაბალანსება აუქმებს ეფექტი ექსცენტრისიტეტის ეფექტს; ის არ ამოძრავებს გეომეტრიულ ზედაპირს, ამიტომ დიდი გეომეტრიული გადახრის მქონე როტორი შეიძლება კარგად იყოს დაბალანსებული, მაგრამ მაინც იხახუნებოდეს ან სიახლოვის სენსორზე მაღალი მაჩვენებელი აჩვენოს.
