საწყისი დისბალანსის გაგება
საწყისი დისბალანსი — ასევე ცნობილი როგორც თავდაპირველი ან აღმოჩენისას არსებული არაბალანსი — არის დისბალანსი მდგომარეობა, რომელიც არსებობს როტორი ნებისმიერის წინ დაბალანსება შესწორება იქნა გამოყენებული. ეს არის როტორის საწყისი მდგომარეობა, რომელიც ბალანსირების პროცედურის პირველივე ჩატარებისას ფიქსირდება. მისი სიდიდე და კუთხური მდებარეობა განისაზღვრება გაზომვით ვიბრაცია ამპლიტუდა და ფაზა სანამ როტორი ბრუნავს თავის დაბალანსირებულ სიჩქარეზე. დაბალანსების პროცესში შემდგომი ყველა მოქმედება ამ საწყის ვექტორს ეფუძნება: ის არის საზომი, რომლის მიხედვითაც ფასდება სამუშაოს ეფექტიანობა, და რაც კი რჩება კორექტირების დასრულების შემდეგ, მას ეწოდება ნარჩენი დისბალანსი.
1. საწყისი დისბალანსის წყაროები
როტორის ექსპლუატაციის განმავლობაში, თავდაპირველი არათანაბარი დატვირთვა მრავალი წყაროდან გროვდება — წარმოების, აწყობის, მომსახურებისა და მისი გასაუმჯობესებლად ჩატარებული ტექნიკური მომსახურების დროსაც კი.
წარმოების ტოლერანტობები
ზუსტი დამუშავების შემთხვევაშიც კი, სრულყოფილი სიმეტრია შეუძლებელია:
- მასალის სიმკვრივის ცვლილებები: არაჰომოგენური მასალა, შიდა ღრუები ან ჩართულობები ქმნის მასის ასიმეტრიას.
- დამუშავების ტოლერანტობა: ნამდვილი თანააქსიალურობის მცირე გადახრები — გაქცევა ან ექსცენტრულობა — გამოიწვიოს დისბალანსი.
- კედლის სისქის ცვალებადობა: ჩამოსხმულ ან დამზადებულ როტორებში, არათანაბარი კედლები ნიშნავს მასის არათანაბარ განაწილებას.
- პოროზულობა და ჩამოსხმის დეფექტები: ჰაერის ჩანართები, შეკუმშვა ან შლაკის ჩართვები მასას გადაადგილებს.
საწყობის შეცდომები და ვარიაციები
როდესაც როტორი რამდენიმე კომპონენტისგანაა აწყობილი, არათანაბრობა შეიძლება წარმოიქმნას, თუნდაც თითოეული ნაწილი ცალ-ცალკე გამართული იყოს:
- ტოლერანტობის დაგროვება: კარგად დაბალანსებულ ნაწილებს მაინც შეუძლიათ დამატება ვექტორულად მნიშვნელოვან ჯამში.
- ჩამკეტიანი შეერთებები: კლავები, კლავის არხები და ხერხემლები თავისი ბუნებით ასიმეტრიულია.
- სამაგრი ნახვრეტები და სამაგრები: არათანაბრად დაშორებული ნახვრეტები ან შეუსაბამო სამაგრები დისბალანსს ქმნის.
- თერმული და პრესული შეერთებები: შემჭიდროებით დამაგრებული ან დაპრესილი კომპონენტები შეიძლება იდეალურად კონცენტრულად არ განლაგდეს.
ოპერაციული მიზეზები
არათანაბრობა ასევე ვითარდება ექსპლუატაციისას, როტორიდან გამომდინარე თავდაპირველი დაბალანსებული მდგომარეობიდან გადახვევის შედეგად:
- მასალის დაგროვება: ჭუჭყი, მტვერი, ნადები ან დამუშავებული პროდუქტი, რომელიც გროვდება როტორები, ვენტილატორის ფრთები, ან როტორის ზედაპირები.
- ეროზია და ტარება: მასალის არათანაბარი ცვეთით დანაკარგი, კოროზია, ან კავიტაცია.
- დაზიანებული ან დაკარგული ნაწილები: დაკარგული ვენტილატორის ფრთა, გატეხილი იმპელერის ფრთა, ჩამოცვენილი დეტალი.
- დეფორმაცია: მოხრა, დეფორმაცია ან პლასტიკური დეფორმაცია დარტყმის, გადახურების ან გადატვირთვის შედეგად.
- თავისუფალი კომპონენტები: ნაწილები, რომლებიც მოშვებულია და გადაადგილებულია.
ტექნიკური მომსახურება და შეკეთება
ირონიულია, რომ ტექნიკურმა მომსახურებამ შეიძლება გამოიწვიოს სწორედ ის დისბალანსი, რომლის გამოსწორებასაც ის ცდილობს:
- შესაბამისი ნაწილების შეცვლა განსხვავებული მასის ან მასის განაწილების მქონე ნაწილებით.
- ხამული შეკეთება, რომელიც ლითონს ასიმეტრიულად ამატებს.
- ხელახალი დამუშავება ან მექანიკური დამუშავება, რომელიც არათანაბრად აშორებს მასალას
- საღებავის ან საფარის არათანაბარი დატანა.
2. როგორ იზომება საწყისი დისბალანსი
წინასწარი არათანაბრობა რაოდენობრივად განისაზღვრება ბალანსირების პროცედურის პირველი გაზომვისას.
გაზომვის პარამეტრები
- ვიბრაციის ამპლიტუდა: 1× (ერთად-ბრუნზე) კომპონენტის სიდიდე, რომელიც, როგორც წესი, მითითებულია მმ/წმ, დუიმი/წმ ან მილებში. ის პირდაპირ კორელაციაშია უბალანსობის სიმძიმესთან.
- ფაზის კუთხე: მძიმე წერტილის კუთხური მდებარეობა გრადუსებში, ... მიერ აღმოჩენილი საორიენტაციო ნიშნის მიმართ ქიფასორი ან ტაქომეტრი. ფაზა გეუბნება სადაც არაბალანსი მასა დგას.
- სიჩქარე: მბრუნავი სიჩქარე, რომლითაც ხდება გაზომვები — მნიშვნელოვანია, რადგან ცენტრიდანული ძალა არასტაბილურობა იზრდება სიჩქარის კვადრატის პროპორციულად.
ვექტორული წარმოდგენა
წინასწარი არაბალანსი წარმოდგენილია ვექტორ “O”-თი (“Original”-ის აღმნიშვნელი), რომელსაც აქვს როგორც სიდიდე, ასევე მიმართულება, და რომელიც, როგორც წესი, გამოსახულია პოლარული ნაკვეთი სად:
- ვექტორის სიგრძე წარმოადგენს ვიბრაციის ამპლიტუდს და
- ვექტორის კუთხე წარმოადგენს ფაზას — მძიმე წერტილის მდებარეობას.
3. მნიშვნელობა დაბალანსების პროცესში
წინასწარი არათანაბრობის გაზომვა ერთდროულად რამდენიმე ამოცანას ასრულებს.
საპატიმროების საბაზისო მაჩვენებელი
ყველა დაბალანსების გამოთვლა ეფუძნება საწყის დისბალანსს. მიზანია დამატება კორექციის წონები რომელიც წარმოქმნის რხევით ვექტორს, რომელიც ტოლია საწყისი ვექტორისა და მიმართულია მის საპირისპიროდ, რითაც მას აუქმებს.
სიმძიმის შეფასება
წინასწარი არაბალანსის სიდიდე აჩვენებს, რამდენად სერიოზულია პრობლემა და ეხმარება გადაწყვეტილების მიღებაში:
- სწორი ქმედებაა დაბალანსება, თუ სხვა მექანიკური ხარვეზია — ფხვიერება ან არასწორი გასწორება — პირველ რიგში უნდა გამოსწორდეს;
- თანახმიერი ზომის საცდელი წონები; და
- საკმარისი იქნება ერთი შესწორება თუ რამდენიმე გამეორება იქნება საჭირო.
როტორთან შეხებამდე სასარგებლო შემოწმებაა გაზომილი ამპლიტუდის გარდაქმნა იმ ძალად, რომელსაც როტორი ფაქტობრივად წარმოქმნის; ჩვენი ცენტრიდანული ძალა დისბალანსის კალკულატორიდან მოცემულ დისბალანსსა და სიჩქარეს პირდაპირ ნიუტონებში გარდაქმნის, რაც პრობლემის გადაუდებლობას აშკარას ხდის.
პროგრესის თვალყურის დევნება
საწყის და კორექტირების შემდეგ დარჩენილ დისბალანსს შორის შედარება გვიჩვენებს, რამდენად კარგად შესრულდა სამუშაო. კარგი დაბალანსება, როგორც წესი, ვიბრაციას საწყისი დონიდან 70–90%-ით ან მეტით ამცირებს.
გავლენის კოეფიციენტის გამოთვლა
ში გავლენის კოეფიციენტის მეთოდი, საცდელი წონის ეფექტის გამოსაყოფად, საცდელი წონით განხორციელებული ცდის დროს გაზომილი ვიბრაციიდან აკლდება საწყისი არათანაბრობის ვექტორი:
T = (O + T) − O, სადაც O არის საწყისი დისბალანსი, ხოლო T — ცდის წონის ეფექტი.
ამ იზოლირებული ეფექტისგან ანალიზატორი გამოთვლის გავლენის კოეფიციენტს და, თავის მხრივ, სწორ გამოსასწორებელ მასასა და კუთხეს. ერთპლანური სამუშაოსთვის შეგიძლიათ ამ არითმეტიკის გამეორება გავლენის კოეფიციენტის კალკულატორი.
4. კავშირი ნარჩენი დისბალანსთან
ბალანსირების მთელი მიზანია საწყისი არაბალანსის შემცირება მის მისაღებად დაბალ ნარჩენ დონემდე. კავშირი მარტივია: "მანამდე და შემდეგ":
- საწყისი არაბალანსი: “წინამდებარე” მდგომარეობა.
- შესწორება: ბალანსირების პროცედურა და წონის მონტაჟი.
- ნარჩენი დისბალანსი: “მდგომარეობა შემდეგ”.
იდეალურ შემთხვევაში, ნარჩენი უნდა იყოს საწყისის 10–30%-ზე ნაკლები, ხოლო ზუსტი სამიზნე განისაზღვრება როტორის დაბალანსების ხარისხის მოთხოვნით ISO 21940-11 (თანამედროვე მემკვიდრე ISO 1940-1). არჩეულის თარგმნა G-კლასი და მომსახურების სიჩქარის გრამ-მილიმეტრებში დასაშვებ მაჩვენებლად გადაყვანა სწრაფია ნარჩენი არაბალანსის კალკულატორი (ISO 21940-11).
5. ტიპური საწყისი არათანაბრობის დონეები
წინასწარი არათანაბრობის სიდიდე მნიშვნელოვნად ცვალებადია აღჭურვილობის ტიპისა და ექსპლუატაციის ისტორიის მიხედვით.
ახალი ან ახლახან დაბალანსებული როტორები
ვიბრაცია სამრეწველო დანადგარებისთვის, როგორც წესი, შეადგენს 0.5-დან 2.0 მმ/წმ-მდე (0.02-დან 0.08 დუიმი/წმ-მდე) — რაც კარგ ან მისაღებ ბალანსირების მდგომარეობას აღნიშნავს.
ზომიერად დაუბალანსებელი როტორები
2.0-დან 7.0 მმ/წმ-მდე (0.08-დან 0.28 დუიმი/წმ) ვიბრაცია ნიშნავს, რომ როტორი მალე უნდა დაბალანსდეს. ეს არის ჩვეული მდგომარეობა აღჭურვილობისთვის, რომელსაც რეგულარული ტექნიკური მომსახურება სჭირდება.
ძლიერ დაუბალანსებელი როტორები
ვიბრაცია 7.0 მმ/წმ (0.28 დუიმი/წმ)-ზე მეტი სიჩქარით მიუთითებს მძიმე დისბალანსზე, რომელიც დაუყოვნებლივ ყურადღებას მოითხოვს და, როგორც წესი, გამოწვეულია ფრთის დაკარგვით, მძიმე ნადების დაგროვებით ან ძირითადი კომპონენტის დაზიანებით.
შენიშვნა: ეს არის ზოგადი სახელმძღვანელო მითითებები ტიპური სამრეწველო დანადგარებისთვის. კონკრეტული მისაღები დონე დამოკიდებულია დანადგარის ტიპზე, ზომაზე, სიჩქარესა და მონტაჟზე, როგორც ეს განსაზღვრულია ისეთი სტანდარტებით, როგორიცაა ISO 20816 სერია (ყოფილი ISO 10816).
6. ველზე გაზომვა და დოკუმენტაცია
შეკრულ მანქანაზე საწყისი არათანაბრობა ფიქსირდება ადგილზე და არა ბალანსირების მანქანა. პორტატული ორარხიანი ანალიზატორი, როგორიცაა ბალანსეტი-1ა კითხულობს 1× ამპლიტუდსა და ფაზას დანადგარის საკუთარ საკისრებში საექსპლუატაციო სიჩქარით, რთავს თავდაპირველ “O” ვექტორს და შემდეგ უძღვება საცდელი დატვირთვისა და კორექტირების პროცესებს, რომლებიც მას ნულამდე ამცირებს — და ამგვარად აღბეჭდავს როტორის რეალურ, აღმოჩენილ მდგომარეობას, რომელშიც ის ფაქტობრივად მუშაობს, მათ შორის აწყობისა და თერმული ეფექტების ჩათვლით, რომლებსაც საამქროს საბალანსო დანადგარი ვერასდროს დააფიქსირებდა.
რომელი ინსტრუმენტიც არ უნდა იქნას გამოყენებული, საწყისი არაბალანსის გაზომვა ბალანსირების ჩანაწერში უნდა იყოს:
- ვიბრაციის ამპლიტუდა და ფაზა თითოეულ საზომ წერტილში;
- საზომი მოქმედების სიჩქარე;
- თარიღი და აღჭურვილობის იდენტიფიკაცია; და
- შემოწმების დროს დაფიქსირებული დისბალანსის ნებისმიერი თვალსაჩინო მიზეზი
ეს დოკუმენტაცია ქმნის როტორის მდგომარეობის ისტორიულ ჩანაწერს და უზრუნველყოფს ტენდენციის ანალიზი დროთა განმავლობაში — მაგალითად, აჩენს, არის თუ არა დისბალანსი ნელ-ნელა მატულობდა დაგროვების ან ეროზიის გამო და იძლევა ტექნიკური მომსახურების დაგეგმვის საშუალებას, სანამ ვიბრაცია მძიმედ არ გამწვავდება.
