Ротор теңгеруіндегі төрт жүрістік әдісті түсіну
The төрт жүріс әдісіне — жүйелі рәсім екі жазықтықты балансттау ол толық жиынтығын анықтау үшін төрт бөлек өлшеу жүрісін пайдаланады ықпал коэффициенттері for both түзету ұстарына. Ол ротордың бастапқы жағдайын өлшеуден басталады, содан кейін әр түзету жазықтығы жеке-жеке сынақ салмағымен тексеріледі trial weight, және екі жазықтықта да бір мезгілде сынақ салмақтары орнатылатын төртінші жүріспен аяқталады. Осы төртінші жүріс осы әдісті жылдамырақ үш жүрістік әдістен ерекшелендіреді — бұл қатаң математикалық қажеттілік емес, қасақана айқас тексеру болып табылады.
Бұл жан-жақты тәсіл роторды динамикалық ден қоюды толық сипаттайды ротор-подшипник жүйесінің, мұның арқасында дәл есептеуге мүмкіндік береді түзету ағындарын that minimise vibration екі мойынтірек орнында да бір мезгілде.
1. Төрт жүрістік рәсім
Әдіс нақты төрт дәйекті сынақ жүрісінен тұрады, олардың әрқайсысының өз мақсаты бар. Барлық процесс барысында тербеліс вектор ретінде — да amplitude and phase — екі мойынтіректің әрқайсысында тіркеледі.
1-жүріс — бастапқы (базалық) жүріс
Машина теңгеру жылдамдығында бастапқы жағдайда жұмыс істейді. Тербеліс екі мойынтірек орнында да (1-мойынтірек және 2-мойынтірек) тіркеледі, бұл бастапқы тепе-теңсіздік тудырған бастапқы сигнатураны қамтиды unbalance.
- Record: vibration at Bearing 1 = A₁ ∠θ₁
- Тіркеу: 2-мойынтіректегі тербеліс = A₂ ∠θ₂
2-іске қосу — 1-жазықтықтағы сынақ салмағы
The machine is stopped and a known trial weight (T₁) is fitted at a marked angular position in Correction Plane 1. The machine is restarted and vibration is measured again at both bearings. The vector change 1-жазықтықтағы салмақтың екі өлшеу нүктесіне де қалай әсер ететінін көрсетеді.
- Trial weight T₁ added to Plane 1 at angle α₁
- Жазып алу: 1-мойынтіректегі және 2-мойынтіректегі жаңа тербеліс
- Calculate: effect of T₁ on Bearing 1 (primary effect)
- Calculate: effect of T₁ on Bearing 2 (cross-coupling effect)
3-іске қосу — 2-жазықтықтағы сынақ салмағы
Trial weight T₁ is removed and a different trial weight (T₂) is fitted in Correction Plane 2. A further run reveals how a weight in Plane 2 influences both bearings.
- Trial weight T₁ removed from Plane 1
- α₂ бұрышында 2-жазықтыққа қосылған T₂ сынақ салмағы
- Жазып алу: 1-мойынтіректегі және 2-мойынтіректегі жаңа тербеліс
- Есептеу: T₂-нің 1-мойынтіректегі әсері (айқас байланыс әсері)
- Есептеу: T₂-нің 2-мойынтіректегі әсері (негізгі әсер)
4-іске қосу — екі жазықтықта да сынақ салмақтары
Both trial weights are now installed together (T₁ in Plane 1 and T₂ in Plane 2) for a fourth run. This supplies extra data that verifies the system’s linearity және айқас байланыс күшті болған кезде есептеудің дәлдігін арттыра алады.
- Both T₁ and T₂ installed simultaneously
- Жазып алу: екі мойынтіректегі де тербеліс жауаптарының жиынтығы
- Тексеру: жеке әсерлердің вектор қосындысы (2 және 3-іске қосулар) жиынтық өлшеумен сәйкес келеді — сызықтық мінез-құлықты растайды
2. Математикалық негіз
Төрт іске қосу әдісі жүйенің толық мінез-құлқын сипаттайтын 2×2 матрицаны құрайтын төрт ықпал коэффициентін толтырады. Осы коэффициенттер көп жазықтықты теңестірудің барлық түрінің негізін қалайтындықтан, оларды осы жерде түсіну барлық динамикалық теңестіруде пайда береді.
Әсер коэффициенттерінің матрицасы
- α₁₁: 1-жазықтықтағы бірлік салмақтың 1-мойынтіректегі тербеліске әсері (тікелей әсер)
- α₁₂: 2-жазықтықтағы бірлік салмақтың 1-мойынтіректегі тербеліске әсері (айқас байланыс)
- α₂₁: 1-жазықтықтағы бірлік салмақтың 2-мойынтіректегі тербеліске әсері (айқас байланыс)
- α₂₂: 2-жазықтықтағы бірлік салмақтың 2-мойынтіректегі тербеліске әсері (тікелей әсер)
Түзету салмақтарын есептеу
With all four coefficients known, the software solves a pair of simultaneous vector equations for the correction weights (W₁ for Plane 1, W₂ for Plane 2) that cancel vibration at both bearings:
- α₁₁ · W₁ + α₁₂ · W₂ = −V₁ (to cancel vibration at Bearing 1)
- α₂₁ · W₁ + α₂₂ · W₂ = −V₂ (to cancel vibration at Bearing 2)
Here V₁ and V₂ are the initial vibration vectors at the two bearings. The solution combines вектордық математика 2×2 коэффициент матрицасының инверсиясымен. 1–3-іске қосулар барлық төрт коэффициентті қамтамасыз ететіндіктен, жүйе үш іске қосудан кейін математикалық тұрғыдан анықталады; сондықтан төртінші іске қосу redundant data жетіспейтін теңдеу емес, сенімділік артатын қосымша іске қосу болып табылады.
3. Төрт жүрісті әдістің артықшылықтары
Қосымша жүріс бірқатар нақты артықшылықтар береді.
Жүйенің толық сипаттамасы
Әр түзету жазықтығын жеке-жеке және екеуін бірге сынау тікелей әсерлер мен айқаспалы байланыстарды толығымен анықтауға мүмкіндік береді. Бұл жазықтықтар бір-біріне жақын орналасқан немесе мойынтіректердегі stiffness екі ұшта айтарлықтай ерекшеленетін жағдайларда маңызды.
Кірістірілген тексеру
4-жүріс — сызықтықты тексеру. Егер екі сынақ жүктің біріктірілген әсері олардың жеке векторлық қосындысына сәйкес келмесе, жүйе сызықтық емес режимде жұмыс істейді — бұл looseness, мойынтірек ойнауының немесе іргетас ақауларының белгісі болып табылады және теңгерімдеуді жалғастырмас бұрын жойылуы тиіс.
Жоғары дәлдік
Айқаспалы байланыс айтарлықтай болған жағдайда — бір жазықтық қарама-қарсы мойынтірекке күшті әсер ететінде — артықшылықты деректер үш жүрісті шешімге қарағанда неғұрлым тұрақты нәтиже береді.
Артықшылықты деректер және қателерге төзімділік
Іс жүзінде төрт белгісізге қарсы төрт өлшем артықшылықтылықты қамтамасыз етеді, бұл бағдарламалық жасақтамаға өлшеу шашырауын анықтап, ішінара орташалауға мүмкіндік береді.
Нәтижелерге сенімділік
Жүйелі реттілік пен кірістірілген тексеру техникке есептелген түзетулердің бірінші рет тиімді болатынына негізделген сенім береді.
4. Төрт жүрісті әдісті қашан қолдану керек
Төрт жүрісті әдіс мынадай жағдайларда ерекше тиімді:
- Айқаспалы байланыс айтарлықтай болғанда: бір-біріне жақын орналасқан жазықтықтар немесе асимметриялы қаттылық бір жазықтықтың екі мойынтірекке де күшті әсер етуіне себеп болады.
- Жоғары дәлдік талап етілгенде: tight балансировка допустері — fine G-grades under ISO 21940-11 (ISO 1940-1 стандартының заманауи ізбасары) — сақталуы тиіс.
- Жүйенің әрекеті белгісіз: машина бірінші рет теңгерімделуде және оның реакциясы әлі анықталмаған.
- Жабдық маңызды: high-value өте маңызды машиналарға мұнда бір қосымша іске қосу арзан сақтандыру болып табылады.
- Тұрақты калибрлеу орнатылуда: when storing постоянная калибровка болашақта қайталап пайдалану үшін коэффициенттер; әдістің жан-жақтылығы сақталған деректердің дәлдігін қамтамасыз етеді.
5. Үш іске қосу әдісімен салыстыру
Төрт іске қосу әдісін қарапайым үш жүріс әдісі, аралас іске қосуды қалдырып кетеді.
Үш іске қосу реті
- 1-ші іске қосу: бастапқы жағдай
- 2-ші іске қосу: 1-ші жазықтықтағы сынақ салмағы
- 3-ші іске қосу: 2-ші жазықтықтағы сынақ салмағы
- Түзетулер үш іске қосудан тікелей есептеледі
Төртінші іске қосу не қосады
- Сызықтықты тексеру: 4-ші іске қосу жүйенің сызықты әрекет ететінін растайды.
- Өзара байланысты жақсырақ сипаттау: өзара байланыс күшті болған кезде деректер байыды.
- Қателерді анықтау: аномалиялар айқынырақ байқалады.
Үш жүріс әдісінің артықшылықтары мен шектеулері
- Time savings: бір жүрісті азайту балансировка уақытын шамамен 20%-ға қысқартады.
- Жеткілікті дәлдік: көптеген машиналар үшін үш жүріс мүлдем жеткілікті.
- Simplicity: өңделетін деректер аз, салмақ өзгертулері де аз.
Іс жүзінде үш жүріс әдісі күнделікті балансировкада негізгі жұмыс әдісі болып табылады, ал төрт жүріс әдісі жоғары дәлдік талап ететін немесе проблемалы машиналар үшін қолданылады. Екеуі де бірдей физикалық заңдарға негізделген; екі тәсілде де әр тіреудегі амплитуда мен фазаны тіркейтін, ықпал коэффициенттерін автоматты есептейтін және — төрт жүріс кезегі үшін — түзету енгізілгенге дейін сызықтылық тексеруінің сәтсіздіктерін көрсететін Балансет-1А сияқты портативті екі арналы анализатор ұсынылады. Сынақ салмақтарының өлшемдерін таңдауды пробалық салмақты есептегіш.
6. Практикалық орындау кеңестері
Төрт жүрістің таза нәтижесін алу үшін үш аспектіге назар аударыңыз.
Сынақ салмақтарын таңдау
- Бастапқы деңгейден тербелісті 25–50%-ға өзгертетін сынақ салмақтарын таңдаңыз.
- Өлшеу сапасының тұрақтылығы үшін екі жазықтықта да ұқсас шамаларды пайдаланыңыз.
- Барлық жүрістер бойы әрбір салмақтың берік бекітілгеніне көз жеткізіңіз.
Өлшеу тұрақтылығы
- Барлық төрт жүрісте бірдей жұмыс жағдайларын — жылдамдықты, температураны, жүктемені — сақтаңыз.
- Қажет болған жағдайда жүрістер арасында жылулық тұрақтануды қамтамасыз етіңіз.
- Әрбір өлшеу кезінде датчиктердің бірдей орналасуы мен бекітілу тәсілін сақтаңыз.
- Шуды жою үшін әр жүрісте бірнеше өлшеу жасап, оларды орташалаңыз.
Деректер сапасын тексеру
- Әрбір сынақ салмағының анық өлшенетін өзгеріс (бастапқы деңгейдің кемінде 10–15%-ы) тудыратынын тексеріңіз.
- 4-жүрістің нәтижесі 2-жүріс пен 3-жүріс әсерлерінің векторлық қосындысына шамамен сәйкес келетінін тексеріңіз (шамамен 10–20% шегінде).
- Сызықтылық тексеруі сәтсіз аяқталса, жалғастырмас бұрын механикалық ақауларды анықтаңыз.
7. Ақауларды жою
Екі сәтсіздік режимі әдіспен байланысты қиындықтардың басым бөлігін құрайды.
4-жүріс күтілген жауапқа сәйкес келмейді
Ықтимал себептер:
- Сызықтық емес мінез-құлық — саңылаулар, soft foot, немесе мойынтіректегі люфт.
- Сынақ салмақтарының тым үлкен болуы жүйені сызықтық емес режимге апарып соқтырады.
- Өлшем қателері немесе жұмыс жағдайларының тұрақсыздығы.
Solutions:
- Механикалық ақауды анықтап, жойыңыз.
- Кішірек сынақ салмақтарын пайдаланыңыз.
- Өлшеу тізбегін тексеріңіз’ calibration.
- Барлық жүрістер барысында жұмыс жағдайларын тұрақты ұстаңыз.
Балансировкалаудың қанағаттанарлықсыз соңғы нәтижелері
Ықтимал себептер:
- Есептелген түзету салмақтары қате бұрышта орнатылған.
- Салмақ шамасындағы қателер.
- Сынақ жүрістері мен түзету орнату арасында жүйе сипаттамаларының өзгеруі.
Solutions:
- Түзету салмағының орнатылуын мұқият тексеріңіз.
- Рәсім барысында механикалық тұрақтылықты қамтамасыз етіңіз.
- Жаңа сынақ жүрісі деректерімен жұмысты қайталауды қарастырыңыз және аяқтаңыз trim balance егер аздаған қалдық теңгерімсіздік қалса.
