ორსიბრტყიანი ბალანსის გაგება
განმარტება: რა არის ორსიბრტყიანი ბალანსირება?
ორსიბრტყიანი ბალანსირება არის dynamic balancing პროცედურა, რომლის დროსაც კორექციის წონები განლაგებულია როტორის სიგრძის გასწვრივ ორ ცალკეულ სიბრტყეში, რათა აღმოიფხვრას როგორც სტატიკური დისბალანსი, ასევე წყვილის დისბალანსი. ეს მეთოდი საჭიროა სამრეწველო მბრუნავი მანქანების უმეტესობისთვის, განსაკუთრებით როტორებისთვის, რომელთა ღერძული სიგრძე შედარებადია ან მეტია დიამეტრზე.
განსხვავებით ერთსიბრტყიანი ბალანსირება, რომელიც მხოლოდ როტორის მასის ცენტრის გადახრას ითვალისწინებს, ორსიბრტყიანი დაბალანსება ასწორებს როგორც გადატანითი ძალის დისბალანსს, ასევე იმ მომენტს (წყვილს), რომელიც იწვევს როტორის რხევას ან რხევას ბრუნვის დროს.
როდის არის საჭირო ორსიბრტყიანი ბალანსირება?
ორ სიბრტყეზე დაბალანსება აუცილებელია შემდეგ სიტუაციებში:
1. გრძელი ან წვრილი როტორები
ნებისმიერი როტორი, რომლის სიგრძისა და დიამეტრის თანაფარდობა დაახლოებით 0.5-დან 1.0-მდე მეტია, საჭიროებს ორ სიბრტყეზე დაბალანსებას. ეს მოიცავს:
- ელექტროძრავის არმატურები
- ტუმბოს და კომპრესორის ლილვები
- მრავალსაფეხურიანი ვენტილატორის როტორები
- წამყვანი ლილვები და შეერთებები
- შპინდელები და მბრუნავი ხელსაწყოები
- ტურბინის როტორები
2. წყვილის დისბალანსის არსებობა
როდესაც ვიბრაციის გაზომვები აჩვენებს მნიშვნელოვან ფაზურ-არაფაზურ მოძრაობას ორ საკისრის საყრდენს შორის (რაც მიუთითებს რხევის ან დახრის მოძრაობაზე), წყვილის დისბალანსი არსებობს და უნდა გამოსწორდეს ორსიბრტყიანი ბალანსირების გამოყენებით.
3. როდესაც ერთსიბრტყეზე დაბალანსება არასაკმარისია
თუ მცდელობა ერთსიბრტყიანი ბალანსირება ამცირებს ვიბრაციას ერთ საკისარზე, მაგრამ ზრდის მას მეორეზე, რაც აშკარა მანიშნებელია იმისა, რომ საჭიროა ორსიბრტყეზე დაბალანსება.
4. ხისტი როტორები განაწილებული მასით
თუნდაც ხისტი როტორები მოქმედებენ პირველ ადგილზე დაბლა კრიტიკული სიჩქარე, თუ მასა განაწილებულია მნიშვნელოვან ღერძულ სიგრძეზე, ორსიბრტყეიანი დაბალანსება უზრუნველყოფს ვიბრაციის მინიმიზაციას საკისრების ყველა ადგილას.
ორსიბრტყიანი ბალანსირების პროცედურა
ორსიბრტყიანი ბალანსირება ერთსიბრტყიან ბალანსირებასთან შედარებით უფრო რთულია, რადგან ერთ სიბრტყეში კორექცია ორივე საკისრის ვიბრაციაზე მოქმედებს. პროცედურა იყენებს შემდეგს: გავლენის კოეფიციენტის მეთოდი მრავალჯერადი საცდელი წონები:
ნაბიჯი 1: საწყისი გაზომვა
ჩართეთ მანქანა დაბალანსების სიჩქარით და გაზომეთ საწყისი ვიბრაციის ვექტორები (ამპლიტუდა და ფაზა) ორივე საკისრის ადგილას. მონიშნეთ ისინი, როგორც “საკისარი 1” და “საკისარი 2”. ეს მონაცემები წარმოადგენს როტორში არსებული ყველა დისბალანსის კომბინირებულ ეფექტს.
ნაბიჯი 2: კორექციის სიბრტყეების განსაზღვრა
აირჩიეთ ორი კორექციის სიბრტყეები როტორის გასწვრივ, სადაც შესაძლებელია წონის დამატება ან მოხსნა. ეს სიბრტყეები ერთმანეთისგან რაც შეიძლება შორს უნდა იყოს დაშორებული და ხელმისაწვდომი. გავრცელებული ადგილებია როტორის ორივე ბოლოსთან ახლოს, შემაერთებელ ფლანგებთან ან ვენტილატორის კერებთან.
ნაბიჯი 3: საცდელი წონა სიბრტყე 1-ში
გააჩერეთ მანქანა და მიამაგრეთ საცდელი წონა პირველი კორექციის სიბრტყის ცნობილ კუთხურ პოზიციაზე. ჩართეთ მანქანა და გაზომეთ ახალი ვიბრაცია ორივე საკისარზე. რეგისტრირდება ვიბრაციის ცვლილება თითოეულ საკისარზე, რომელიც გამოწვეულია საცდელი წონით სიბრტყე 1-ში. ეს ადგენს ორ გავლენის კოეფიციენტს: სიბრტყ 1-ის გავლენა საკისარ 1-ზე და სიბრტყ 1-ის გავლენა საკისარ 2-ზე.
ნაბიჯი 4: საცდელი წონა სიბრტყე 2-ში
ამოიღეთ პირველი საცდელი წონა და მიამაგრეთ საცდელი წონა მეორე კორექციის სიბრტყეში ცნობილ პოზიციაზე. ხელახლა ჩართეთ მანქანა და გაზომეთ ვიბრაცია ორივე საკისარზე. ეს ადგენს კიდევ ორ გავლენის კოეფიციენტს: სიბრტყე 2-ის გავლენას საკისარ 1-ზე და სიბრტყე 2-ის გავლენას საკისარ 2-ზე.
ნაბიჯი 5: გამოთვალეთ კორექტირების წონა
დაბალანსების ინსტრუმენტს ახლა ოთხი გავლენის კოეფიციენტი აქვს, რომლებიც ქმნიან 2×2 მატრიცას, რომელიც აღწერს, თუ როგორ რეაგირებს როტორის სისტემა თითოეულ სიბრტყეში წონაზე. ვექტორული მათემატიკა მატრიცული ინვერსიისა და მატრიცული ინვერსიის გამოყენებით, ინსტრუმენტი წყვეტს ერთდროული განტოლებების სისტემას, რათა გამოთვალოს თითოეულ კორექციის სიბრტყეში საჭირო ზუსტი მასა და კუთხე, რათა ერთდროულად მინიმუმამდე იქნას დაყვანილი ორივე საკისარზე ვიბრაცია.
ნაბიჯი 6: დააინსტალირეთ შესწორებები და დაადასტურეთ
ორივე გამოთვლილი კორექტირების წონა მუდმივად დაამონტაჟეთ და საბოლოო დადასტურებისთვის მანქანა გაუშვით. იდეალურ შემთხვევაში, ორივე საკისარზე ვიბრაცია მისაღებ დონემდე უნდა შემცირდეს. თუ არა, კორექტირების დასაზუსტებლად შესაძლებელია ტრიმ-ბალანსის ჩატარება.
გავლენის კოეფიციენტის მატრიცის გაგება
ორსიბრტყიანი დაბალანსების ძალა გავლენის კოეფიციენტების მატრიცაშია. თითოეული კორექციის სიბრტყე გავლენას ახდენს ორივე საკისრის ვიბრაციაზე და ეს ჯვარედინი შეერთების ეფექტები უნდა იქნას გათვალისწინებული:
- პირდაპირი ეფექტები: სიბრტყე 1-ში არსებულ წონას ყველაზე ძლიერი გავლენა აქვს ახლომდებარე საკისარ 1-ზე ვიბრაციაზე, ხოლო სიბრტყე 2-ში არსებულ წონას ყველაზე ძლიერი გავლენა აქვს ახლომდებარე საკისარ 2-ზე.
- ჯვარედინი შეერთების ეფექტები: თუმცა, სიბრტყე 1-ში არსებული წონა ასევე მოქმედებს საკისარ 2-ზე (თუმცა, როგორც წესი, ნაკლები ხარისხით) და სიბრტყე 2-ში არსებული წონა ასევე გავლენას ახდენს საკისარ 1-ზე.
დაბალანსების ინსტრუმენტის გამოთვლები ერთდროულად ითვალისწინებს ამ ოთხივე ეფექტს, რაც უზრუნველყოფს, რომ კორექტირების წონები ერთად იმუშაონ ვიბრაციის მინიმიზაციისთვის ყველა გაზომვის წერტილში.
ორსიბრტყიანი ბალანსირების უპირატესობები
- სრული კორექტირება: აგვარებს როგორც სტატიკურ, ასევე წყვილების დისბალანსს, რაც უზრუნველყოფს როტორების უმეტესი ტიპისთვის საფუძვლიან დაბალანსების გადაწყვეტას.
- ამცირებს ვიბრაციას ყველა საკისარზე: ერთსიბრტყიანი დაბალანსებისგან განსხვავებით, ორსიბრტყიანი დაბალანსება ოპტიმიზაციას უკეთებს ვიბრაციის შემცირებას მთელ როტორის სისტემაში.
- ახანგრძლივებს კომპონენტების სიცოცხლის ხანგრძლივობას: ორივე საკისრის ადგილას ვიბრაციის შემცირებით, მინიმუმამდეა დაყვანილი საკისრების, დალუქვისა და შეერთებების ცვეთა.
- ინდუსტრიის სტანდარტი: ორსიბრტყიანი დაბალანსება სტანდარტული მიდგომაა სამრეწველო დანადგარების უმეტესობისთვის და მოითხოვება მრავალი აღჭურვილობის მწარმოებლისა და ინდუსტრიული სტანდარტის მიერ.
- შესაფერისია ხისტი როტორებისთვის: ეფექტურად აბალანსებს ხისტი როტორები რომლებიც მუშაობენ პირველ კრიტიკულ სიჩქარეზე დაბალ სიჩქარეზე, რაც სამრეწველო აღჭურვილობის აბსოლუტურ უმრავლესობას წარმოადგენს.
შედარება ერთ სიბრტყეზე და მრავალ სიბრტყეზე დაბალანსებასთან
- ერთსიბრტყიანთან შედარებით: ორსიბრტყიანი დაბალანსება უფრო რთული და შრომატევადია, მაგრამ ვიბრაციის შესანიშნავ შემცირებას უზრუნველყოფს ყველა როტორისთვის, გარდა ყველაზე ვიწრო დისკის ტიპის როტორებისა.
- მრავალსიბრტყიანთან შედარებით: ამისთვის მოქნილი როტორები კრიტიკულ სიჩქარეზე მეტი სიჩქარით მუშაობისას შესაძლოა საჭირო გახდეს სამი ან მეტი კორექციის სიბრტყე. თუმცა, სამრეწველო დანადგარების დიდი უმრავლესობისთვის საკმარისია ორსიბრტყეიანი დაბალანსება.
საერთო გამოწვევები და გადაწყვეტილებები
1. მიუწვდომელი კორექციის სიბრტყეები
გამოწვევა: ზოგჯერ აწყობილ მანქანაზე კორექციის სიბრტყის იდეალური ადგილმდებარეობა მიუწვდომელია.
გამოსავალი: გამოიყენეთ ხელმისაწვდომი ადგილები, როგორიცაა შეერთების კერები, ვენტილატორის პირები ან გარე ფლანგები. თანამედროვე ინსტრუმენტებს მათემატიკურად შეუძლიათ გაითვალისწინონ არაოპტიმალურ სიბრტყეებს შორის მანძილი.
2. არასაკმარისი რეაგირება საცდელ წონაზე
გამოწვევა: თუ საცდელი წონა ვიბრაციაში ძალიან მცირე ცვლილებას გამოიწვევს, გავლენის კოეფიციენტები არაზუსტი იქნება.
გამოსავალი: ეფექტის გასაზრდელად გამოიყენეთ უფრო დიდი საცდელი წონა ან მოათავსეთ უფრო დიდ რადიუსზე.
3. არაწრფივი სისტემის ქცევა
გამოწვევა: ზოგიერთი როტორი (განსაკუთრებით ის, რომელსაც აქვს ფხვიერი კომპონენტები, რბილი ფეხი ან მუშაობს რეზონანსთან ახლოს) ხაზოვნად არ რეაგირებს კორექტირების წონაზე.
გამოსავალი: პირველ რიგში მოაგვარეთ მექანიკური პრობლემები (ჭანჭიკების გამკაცრება, რბილი ფეხის გასწორება) და შეძლებისდაგვარად, კრიტიკული სიჩქარისგან მოშორებით შეასრულეთ ბალანსირება.
ველის დაბალანსების აპლიკაციები
ორსიბრტყიანი დაბალანსება სტანდარტული მეთოდია field balancing სამრეწველო დანადგარების. პორტატული ვიბრაციის ანალიზატორებისა და ბალანსირების ინსტრუმენტების გამოყენებით, ტექნიკოსებს შეუძლიათ ორსიბრტყიანი ბალანსირება უშუალოდ ადგილზე განახორციელონ როტორის დაშლის ან ბალანსირების სახელოსნოში გადაზიდვის გარეშე. ეს მიდგომა ზოგავს დროს, ამცირებს ხარჯებს და უზრუნველყოფს როტორის დაბალანსებას რეალურ სამუშაო პირობებში, ისეთი ფაქტორების გათვალისწინებით, როგორიცაა საკისრების სიმტკიცე, საძირკვლის მოქნილობა და ტექნოლოგიური დატვირთვები.