ორსიბრტყიანი ბალანსის გაგება
ორსიბრტყიანი ბალანსირება არის დინამიური ბალანსირება პროცედურა, რომლის დროსაც კორექციის წონები განთავსებულია ორი ცალკეული კორექციის სიბრტყეში ღეროს სიგრძეზე, რათა აღმოფხვრას ორივე სტატიკური დისბალანსი and წყვილის დისბალანსი ერთდროულად. ეს არის სტანდარტული მეთოდი წრფივი სამრეწველო ბრუნვადი მეშინერიის უმეტესობისთვის — ნებისმიერი ღერო, რომლის აქსიალური სიგრძე ტოლია ან აღემატება მის დიამეტრს. განსხვავებით ერთსიბრტყიანი ბალანსირება, რომელიც აასწორებს მხოლოდ ღეროს მასის ცენტრის ოფსეტს, ორ-სიბრტყო დაბალანსება მოქმედებს როგორც ტრანსლაციონურზე ცენტრიდანული ძალა ისე გამომიწვევს, რომ ღერო ტრიალდება ან იძვრება მის ცენტრზე.
1. განმარტება: რატომ ორი სიბრტყე?
ნებისმიერი ხისტი ღეროს დისბალანსი შეიძლება დაიშალოს ორ დამოუკიდებელ კომპონენტად. სტატიკური დისბალანსი არის წმინდა მძიმე ადგილი, რომლის მასის ცენტრი გადაზღვეული აქვს შაფტის ღერძიდან; იგი აწარმოებს ფაზის მოძრაობის ძალას ორივე ტარებაზე და ჩნდებოდა მაშინაც კი, თუ ღერო იყო დაბალანსებული თხევილი ზღვარზე ბრუნვის გარეშე. წყვილის დისბალანსი არის წყვილი თანაბარი მძიმე ადგილი, რომელიც განთავსებულია 180 ° -ით აღმა ღეროს საპირისპირ ბოლოებში: იგი არ აწარმოებს მასის ცენტრის წმინდა გადახრას, ამიტომ ის სტატიკურად უხილავია, მაგრამ სიჩქარით ის აწარმოებს ღრმა მომენტს, რომელიც ორივე ტარებას საპირისპირ ფაზაში გაძალის.
ერთი კორექციის სიბრტყე შეიძლება აუქმოს მხოლოდ სტატიკური კომპონენტი. წყვილის გასაუქმებლად გჭირდებათ ორი კორექცია, რომელიც ერთად წარმოადგენს საპირისპირ მომენტს — და ეს, განმარტების მიხედვით, მოითხოვს ორ სიბრტყეს. რადგან ნამდვილი ღეროები ატარებენ სტატიკური და წყვილის დისბალანსის თვითნებურ მიღებას (მდგომარეობა, რომელიც ხშირად ეწოდება კვაზი-სტატიკური არათანაბრობა როდესაც ორი შერწეულია), ორი კორექციის სიბრტყე წარმოადგენს მინიმუმს, რომელიც საჭიროა მკაცრი ღეროს სრული აღწერისა და კორექციის ვიბრაცია.
2. როდის არის ორი-სიბრტყო დაბალანსება საჭირო?
მიმართეთ ორ სიბრტყეს ყოველთვის, როდესაც შემდეგი რომელიმე ყოველთვის სტიკია:
გრძელი ან თხელი ღეროები
როგორც წესის გამოსახულება, ნებისმიერი ღერო, რომლის სიგრძე-დიამეტრ თანაფარდობა აღემატება დაახლოებით 0.5-დან 1.0-მდე უნდა იყოს დაბალანსებული ორ სიბრტყეში. ტიპიური მაგალითები შემდეგნაირია:
- ელექტროძრავის არმატურები
- ტუმბოს და კომპრესორის ლილვები
- მრავალსაფეხურიანი ვენტილატორის როტორები
- წამყვანი ლილვები და შეერთებები
- შპინდელები და მბრუნავი ხელსაწყოები
- ტურბინის როტორები
ვიწრო დისკი — აბრაზიული ბორბალი, ერთი სალი, თხელი მფრინავი — მდებარეობს მეორე უკიდურესობაზე და ჩვეულებრივ შეიძლება გასწორდეს ერთ სიბრტყეში, რადგან ის ძალიან მოკლეა წყვილის აზრიანი დასამჭიდროებლად.
ხილული წყვილის დისბალანსი
როდესაც გაზომილი 1× ფაზა ორი საკისრე საყრდენზე მკვეთრად გამოსული არის — დაახლოებით 180° დაშორებული, რაც სიგნალი აძლევს რხევის ან დახრის მოძრაობას — წყვილის დისბალანსი წარმოდგენილია და მხოლოდ ორ-სიბრტყის გასწორება აღმოფხვრის მას.
როდესაც ერთ-სიბრტყის გასწორება არასაკმარისია
კლასიკური დიაგნოსტიკური ნიშანი: ერთ-სიბრტყის ცდა ამცირებს ვიბრაციას ერთ საკისრეში, მაგრამ აზრდის მას მეორეში. ეს კომპრომისი არის აუთავებელი წყვილის ხელმოწერა, და ეს გეტყვით, რომ მეორე სიბრტყე საჭიროა.
მყარი როტორები განაწილებული მასით
Even a ხისტი როტორი მუშაობს მის პირველზე ბევრი უფრო დაბლა კრიტიკული სიჩქარე სარგებლობს ორი სიბრტყით, თუ მისი მასა გაშლილია აღსამეზობლო ღერძული სიგრძეზე, რომელიც უზრუნველყოფს, რომ ვიბრაცია მინიმამდე იყვება ყველა საკისრეში, შედარებით მხოლოდ ერთში.
3. ორ-სიბრტყის გასწორების პროცედურა
ორ-სიბრტყის გასწორება უფრო რთულია, ვიდრე ერთ-სიბრტყის სამუშაო, რადგან გასწორება ორივე სიბრტყეში იცვლის ვიბრაციას ორივე საკისროები. მიღებული გამოსავალი არის გავლენის კოეფიციენტის მეთოდი, გამოყენებული ორი საცდელი წონები აშშ მთელი რიგი გაზომვის გაშვება.
ნაბიჯი 1 — საწყისი გაზომვა
დაუშვით მანქანა მის არჩეულ გასწორების სიჩქარეზე და ჩაწერეთ საწყისი 1× ვიბრაციის ვექტორები (ამპლიტუდა და ფაზა) ორივე საკისროებზე. მიუთითეთ მათ “საკისრე 1” და “საკისრე 2.” ეს წყვილი აჯამებს დისბალანსის ყველა ეფექტს როტორში.
ნაბიჯი 2 — კორექციის სიბრტყეების განსაზღვრა
აირჩიეთ ორი კორექციის სიბრტყეები სადაც მასა შეიძლება დაემატოს ან მოიხსნას. განათავსეთ ისინი რაც შეიძლება შორს და ხელმისაწვდომი — ჩვეულებრივ როტორის თითოეული ბოლოს, შეკავშირების ფლანჯებზე, ან ვენტილატორის ჰაბებზე. ფართო სიბრტყის გამიჯვნა აძლევს ძლიერ, კარგად აღიარებულ წყვილის გასწორებას.
ნაბიჯი 3 — საცდელი წონა სიბრტყე 1-ში
გააჩერეთ მანქანა და დააკავშირეთ ცნობილი მასის საცდელი წონა ცნობილი კუთხით პირველ სიბრტყეში. ხელახლა დაუშვით და ჩაწერეთ ახალი ვიბრაცია ორივე საკისროებზე. ვექტორი ცვლილება თითოეულ ტარების დროს ვლინდება ორი გავლენის კოეფიციენტი: მე-1 სიბრტყის ეფექტი 1-ელ ტარებაზე და მე-1 სიბრტყის ეფექტი მე-2 ტარებაზე.
ნაბიჯი 4 — საცდელი წონა მე-2 სიბრტყეში
ამოიღეთ პირველი საცდელი წონა, განათავსეთ საცდელი წონა მეორე სიბრტყეში, გაშვება და კვლავ გაზომვა. ეს გამოაქვს დანარჩენი ორი კოეფიციენტი: მე-2 სიბრტყე 1-ელ ტარებაზე და მე-2 სიბრტყე მე-2 ტარებაზე.
ნაბიჯი 5 — გამასწორებელი მოქმედებების გამოთვლა
აღჭურვილობა ახლა ეკავშება ოთხი რთული გავლენის კოეფიციენტი, რომელიც განლაგებულია 2×2 მატრიცის სახით. გამოიყენება ვექტორული მათემატიკა და მატრიცის ინვერსია, ის ხსნის წყვილ ერთდროულ განტოლებას ზუსტი მასისა და კუთხის შესახებ, რომელიც საჭიროა თითოეულ სიბრტყეში, რათა ორივე ტარებაზე ვიბრაციოს ნულის მიმართულებით გადავყვანოთ ერთდროულად. ა ერთ-სიბრტყიანი გავლენის კოეფიციენტის კალკულატორი ანიმაციურად ხელმოწერს ვექტორული აριთმეტიკის საფუძვლებს ერთი სიბრტყისთვის; ორი-სიბრტყიანი შემთხვევა უბრალოდ აფართოებს მას მატრიცაში, ხოლო სასამართლო წონის კალკულატორი ეხმარება გონივრული პირველი საცდელი წონის განსაზღვრაში.
ნაბიჯი 6 — დაყენება და შემოწმება
მუდმივად დააყენეთ ორივე გამოთვლილი წონა და გაშვება შემოწმებისთვის. ვიბრაციოს ორივე ტარებაზე ახლა უნდა იყოს მოკრძალებული მიზნების ფარგლებში. თუ ოდნავი ნარჩენი რჩება, სწრაფი მორთვა ბალანსი — უკვე გაზომილი კოეფიციენტების ხელახლა გამოყენებით — დაკვეთილი შედეგი უფრო დამატებითი საცდელი გარიცხვის გარეშე.
4. გავლენის კოეფიციენტის მატრიცა ახსნილი
მეთოდის ძალა მდგომარეობს ამ 2×2 მატრიცაში, რადგან თითოეული სიბრტყე ზემოქმედებს ორივე bearings:
- პირდაპირი ეფექტები: წონა მე-1 სიბრტყეში ყველაზე ძლიერ ზემოქმედებს მახლობელი 1-ელ ტარებაზე, ხოლო წონა მე-2 სიბრტყეში მე-2 ტარებაზე.
- ჯვარედინი კავშირის ეფექტები: წონა მე-1 სიბრტყეში ასევე მოძრაობს მე-2 ტარებას (ჩვეულებრივ ნაკლები ძალით), ხოლო წონა მე-2 სიბრტყეში ასევე მოძრაობს 1-ელ ტარებას.
მატრიცის ამოხსნა ითვალისწინებს ოთხივე ურთიერთქმედებას ერთდროულად, ამიტომ ორი გამასწორებელი თანამშრომლობენ ერთმანეთის ნაცვლად ბრძოლის. მათემატიკა უტყუოა ხელით — ნიშნის ოდნო კიდეც ან ფაზის ხარვეზის ხარისხი რეგიონებში ინვერსიის მეშვეობით — რაც ზუსტად იმიტომ იწვევს, რომ დაკვეთილი ბალანსირების აღჭურვილობა თავის ღირებულებას გაამართლებს.
ორი სიბრტყისთვის (1, 2) და ორი ტარებისთვის (A, B), სისტემა არის Vა = αA1·W1 + αA2·W2 and VB = αB1·W1 + αB2·W2, სადაც V, α და W ყოველი წევრი რთული (ამპლიტუდა-და-ფაზა) ვექტორი წარმოადგენს. დაბალანსირების პროგრამული უზრუნველყოფა ამ 2×2 სისტემის შებრუნებით იპოვის კორექციის წონებს W1 and W2 that make Vა and VB vanish.
5. ორი სიბრტყის დაბალანსირება ველში
ორი სიბრტყის დაბალანსირება ყოველდღიური მეთოდი არის ველის ბალანსირება, და ეს ზუსტად ის, რისთვისაც პორტატული ორი-არხიანი ანალიზატორი აგებულია. ისეთი ინსტრუმენტით, როგორიცაა ბალანსეტი-1ა, ტექნიკოსი მაგრდებს აქსელერომეტრი თითოეულ ძარძაზე, ადგებს ოპტიკური ლაზერული ტაქომეტრი ფაზის მითითებით, და პირდაპირ გადის ზემოთ აღწერილი ექვსი ეტაპის გავლებით — საწყისი გაშვება, ორი საცდელი გაშვება, გამოთვლა, კორექცია, შემოწმება — აპარატის დემონტაჟის ან როტორი დაბალანსირების ცეხში გაგზავნის გარეშე. რადგან სამუშაო შესრულებულია in situ, აპარატის საკუთარი ძარძებში და ნამდვილ საოპერაციო სიჩქარეზე, შედეგი ასახავს რეალურ დამონტაჟების პირობებს — ძარძის სიმკრთალე, საძირკველის მოქნილობა, თერმული და პროცესული დატვირთვები — რომლებსაც სახელმწიფო ქარხანა ბალანსირების მანქანა ვერ აღნიშნავს. ინსტრუმენტი შემდეგ ამოწმებს საბოლოო ნარჩენი დისბალანსი არჩეული ISO კლასის წინააღმდეგ, სანამ ანგარიში ხელმოწერილი იქნება.
6. ორი სიბრტყის დაბალანსირების უპირატესობები
- სრული კორექცია: აღმოფხვრის სტატიკური და წყვილი უთანაბრობას, მთელ ხისტი როტორის სურათს.
- ვიბრაციის მინიმიზება ყველა ძარძაზე: ოპტიმიზებს მთელი როტორის სისტემას, მხოლოდ ერთი კიდე არა.
- აერთებს კომპონენტის ცხოვრებას: დაბალი ვიბრაცია ორივე საყრდენზე ნიშნავს ნაკლებ ცვეთას ძარძებზე, ბეჭდებზე და შეერთებებზე, და დაბალი რისკი დაღლილობა cracking.
- ინდუსტრიის სტანდარტი: მოითხოვება მრავალი აპარატის დამზადებლის მიერ და კოდიფიცირებული ხისტი როტორებისთვის ISO 21940-11 (ISO 1940-1-ის თანამედროვე მემკვიდრე).
- შესაბამისი უმეტესი მანქანებისთვის: ეფექტური ხისტი როტორებისთვის, რომლებიც მუშაობენ მათი პირველი კრიტიკული სიჩქარის ქვემოთ, რაც მოიცავს ინდუსტრიული აპარატის უმეტესობას.
7. დაკავების პოზიცია: ერთი-, ორი- და მულტიპლ-სიბრტყე
| მეთოდი | თვითმფრინავები | ასწორებს | Typical rotor |
|---|---|---|---|
| ერთსიბრტყე | 1 | მხოლოდ სტატიკური | თხელი დისკები, ვიწრო გალავანი, ერთეულ გულშემატკივრები |
| ორსიბრტყეიანი | 2 | სტატიკური + წყვილი | უმეტესი ხისტი ინდუსტრიული როტორები |
| Multi-plane | 3 or more | სტატიკური + წყვილი + მოდალური ღობე | მოქნილი როტორები კრიტიკული სიჩქარის ზემოთ |
ერთი-სიბრტყე მუშაობასთან შედარებით, ორი-სიბრტყე დაბალანსება უფრო რთული და ხანგრძლივი, მაგრამ იგი გამოიღებს ბევრად უკეთეს ვიბრაციის შემცირებას თხელი დისკის ტიპის როტორების გარდა. მეორე მხარეს, ა მოქნილი როტორი ერთი ან მეტი კრიტიკული სიჩქარის ზემოთ მუშაობა შეიძლება მოითხოვოს სამი ან მეტი სიბრტყე — დეტალურად იხილეთ მულტიპლ-სიბრტყე დაბალანსება — მაგრამ ინდუსტრიული მანქანების დიდი ნაწილისთვის ორი სიბრტყე სრულიად საკმარისია.
8. ხშირი გამოწვევები და გადაწყვეტილებები
მიუწვდომელი კორექცია-სიბრტყეები
გამოწვევა: შეკრებილ მანქანაზე იდეალური სიბრტყის ადგილმდებარეობა შეიძლება აღწვდომელი იყოს.
გადაწყვეტა: გამოიყენეთ ის, რაც ხელმისაწვდომია — შეერთების ქარვი, გულშემატკივრის პირები, გარე ფლანგები — და მოდით ინსტრუმენტის კოეფიციენტებმა შთა-იდეალური გეომეტრია, რადგან მატრიცა იზომება ფაქტობრივ მანქანაზე.
სუსტი საცდელი-წონის პასუხი
გამოწვევა: თუ საცდელი წონა ძლივს იცვლის წაკითხვებს, გავლენის კოეფიციენტები ხდებიან ხმაურიანი და გამოსავალი არასანდო.
გადაწყვეტა: გამოიყენეთ უფრო დიდი საცდელი მასა ან გადაიტანეთ იგი უფრო დიდ რადიუსზე მისი ეფექტის აწევისთვის საზომი ხმაურის სართულის ზემოთ.
არაწრფივი ქცევა
გამოწვევა: rotors with მექანიკური ფხვიერება, რბილი ფეხი, ან მუშაობა ახლოს რეზონანსი არ შეიძლება აირეკლოს სწორხაზოვნად დატვირთვებზე — წინაპირობა, რომელიც მეთოდი ვარაუდობს.
გადაწყვეტა: ჯერ მექანიკური ხარვეზები აღმოფხვრეთ (სამფიქსაციო ელემენტები გაკრა, რბილი ფუძე აღმოფხვრეთ) და, სადაც შესაძლებელია, ბალანსირებული რეზონანსული სიჩქარებიდან მოშორებით. დაუდასტურეთ, რომ პრობლემა ნამდვილად დისბალანსია და არა არასწორი განლაგება მისი მოსახლეობა.
