Айналмалы машиналардағы эксцентриситетті түсіну
In rotor dynamics, eccentricity — бұл ротордың масса центрі (ауырлық центрі) мен геометриялық центрі арасындағы, яғни білік осінің нақты центрінен радиалдық ауытқу. Мінсіз балансталған роторда бұл екі центр сәйкес келер еді, алайда өндірістік ақаулар мен материалдың біркелкі емес тығыздығы кейбір эксцентриситеттің іс жүзінде әрдайым сақталуын қамтамасыз етеді. Эксцентрик ротор айналған кезде орталықтан ауытқыған масса центрифугалды күшінтудырады, ал сол күш unbalance тербелістің түпкі себебі болып табылады. Басқаша айтқанда, эксцентриситет — машиналарда кездесетін ең жиі кінәнің геометриялық негізі.
1. Анықтама: эксцентриситет дегеніміз не?
Эксцентриситет — айналу осіне перпендикуляр өлшенетін қашықтық (әдетте бірнеше микрометр); ол массаның нақты орталығы мен біліктің айналу нүктесін бөліп тұрады. Бұл массаның таралуына байланысты қасиет болғандықтан, беттің сыртқы пішіні туралы ештеңе айтпайды: нақты масса эксцентриситетін көзбен көру де, тыныштықтағы роторда индикатор сағатпен анықтау да мүмкін емес. Ол тек ротор айналып, орталықтан ауытқыған масса айналым сайын центрден тыс центрге тепкіш күш туғыза бастағанда ғана өзін байқатады.
2. Эксцентриситет пен тепе-теңсіздіктің тікелей байланысы
Эксцентриситет пен тепе-теңсіздік — бір медальдың екі жағы. Дисбаланс — белгілі бір жылдамдықтағы эксцентриситет әсерінің өлшемі; эксцентриситет — физикалық себеп. Дисбаланс мөлшері ротор массасына және оның эксцентриситетіне тура пропорционал:
Дисбаланс (U) = Масса (M) × Эксцентриситет (e)
Бұл қарапайым формула эксцентриситеттің неліктен соншалықты маңызды екенін түсіндіреді. Ол туғызатын орталықтан тепкіш күш айналу жылдамдығының square шамасымен өседі, сондықтан ауыр, жоғары жылдамдықты роторда бірнеше микрометрлік эксцентриситет өте үлкен күш тудырып, қатты vibration and rapid bearing wearтуғызуы мүмкін. Бұл күштің масса, эксцентриситет және жылдамдыққа байланысты қаншалықты тез өсетінін дисбалансқа байланысты орталықтан тепкіш күшті есептегіш.
3. Эксцентриситет түрлері
Шынайы эксцентриситетті онымен жиі шатастырылатын геометриялық ақаулардан ажырата білу маңызды.
Масса эксцентриситеті
Жоғарыда анықталған шынайы эксцентриситет — масса орталығы мен геометриялық орталықтың арасындағы ығысу. Дісбаланс осыдан туындайды және кез келген балансировка рәсімінің нысанасы осы болып табылады. Оны тыныш тұрған роторда индикаторлы сағатпен тікелей өлшеу мүмкін емес; ол тек динамикалық түрде — айналудың бір тұрпат күші ретінде, оның бағыты («ауыр нүкте» бұрышы) 1× тербелістің phase фазасынан анықталады.
Геометриялық эксцентриситет (биіктіктен ауытқу)
Ротор бетінің дұрыс шеңберден ауытқуы — білік немесе ротордың «дөңгелексіздік» дәрежесінің өлшемі, сонымен қатар механикалық биіктіктен ауытқудеп аталады. Мойынтірек мойыны сәл сопақша болуы мүмкін немесе шкив білікте орталықтан тыс өңделуі мүмкін. Масса эксцентриситетінен айырмашылығы, бұл can баяу айналу кезінде индикаторлы сағатпен өлшенуі мүмкін. Бұл тікелей масса дисбалансын білдірмейді, бірақ эксцентрлі геометриялық форма оған жиі ықпал етеді. Осыған тығыз байланысты, бірақ өзіндік ротор эксцентрикалығы ұғым мотор мен ауа саңылауы контекстіндегі осы геометриялық ығысуды сипаттайды.
Электрлік өндіктік
Мүлде физикалық ақау емес, контактісіз жуықтау сенсорларыөлшеу датчиктеріне тән өлшеу артефакті. Білік бетінің магниттік өткізгіштігі немесе электр өткізгіштігі өзгеретін жерлерде зонд геометриялық биіктіктен ауытқуды еліктейтін жалған сигнал береді. Бұл шуылды сипаттап, шегеру керек — әдетте кабель компенсациясы және баяу айналым кезіндегі ауытқуды алып тастау — ротординамикалық сынақ кезінде, әйтпесе бұл нақты білік қозғалысы ретінде көрінуі мүмкін.
4. Эксцентриситеттің себептері
Массаның эксцентриситеті роторға бірнеше жол арқылы енеді:
- Өндіріс толеранстері: механикалық өңдеу, құю немесе жинау процестерінің ешқайсысы мінсіз болмайды, сондықтан кішкентай қателер сөзсіз.
- Материалдың тегіс емес тығыздығы: құю немесе соғу кезіндегі кіріктірмелер, қуыстар немесе кеуектілік материалды біртекті емес етеді және масса орталығын жылжытады.
- Асимметриялық конструкция: кейбір бөлшектер, мысалы иінді біліктер, табиғаты жағынан асимметриялы болады.
- Ассамблеялау қателері: біліктің орталығымен дәл сәйкес келмеген шкив немесе подшипник эксцентрлік массаны тудырады.
- Термалық ығысулар: бірқалыпты емес қыздыру немесе суыту ротордың иілуіне, оның масса орталығының уақытша жылжуына әкелуі мүмкін — бұл thermal bow, жиі жылулық вектор деп аталады, өйткені оның де шамасы, де бағыты маңызды.
5. Эксцентриситетті жою тәсілдері
Масса эксцентриситеті дисбалансты тудыратын болғандықтан, оны жою үшін теңгеру. Аз мөлшерде масса қосу немесе алып тастау арқылы техник қарсы орталықтан тепкіш күш жасайды, бұл күш ротордың масса орталық сызығын геометриялық орталық сызыққа қайта жақындатады, нәтижесінде таза күш пен тербелісті азайтады. Жиналған машинада бұл орнында орындалады: жылжымалы екіарналы анализатор, мысалы Балансет-1А машинаның өз подшипниктеріндегі 1× амплитуда мен фазаны өлшейді, қанша түзету салмағы қосу керектігін және қай жерге екенін есептейді, сондай-ақ қалдық дисбалансы кейін тексереді. Баланстау эксцентриситеттің effect жоятынын ескеріңіз; ол геометриялық бетті жылжытпайды, сондықтан геометриялық ауытқуы үлкен ротор жақсы баланстала тұрса да, үйкелуі немесе жақындық зонды бойынша жоғары көрсеткіш беруі мүмкін.
