екі-жазықтық балансты түсіну
Екі-жазықтық балансировка is a динамикалық теңдестіру процедурасында түзету ағындарын ротордың ұзындығы бойынша екі бөлек жазықтықтарға орналастырылады, біреуін де жою үшін статикалық дисбалансы and жұп дисбаланс сол уақытта да болып өтеді. Бұл өндіктік айналмалы машиналардың абсолют көпшілігіне қолданылатын стандартты әдіс — өндік осьтің ұзындығы оның диаметріне тең немесе одан да үлкен роторлар үшін. Өндіктен айырмашылығы, бір жазықтықтағы балансировка, ол ротордың массасының орталық ығысуын ғана түзетеді, екі жазықтықты балансалау аудару мен центрифугалды күшін және ротордың орталығы бойынша тербелуін немесе қимаса құндырылуын тудыратын моментін де түзетеді.
1. Анықтама: Неліктен екі жазықтық?
Кез келген қатты ротордың unbalance екі тәуелсіз құраушыға ыдырауы мүмкін. Static unbalance — бұл валдың осьінен ығытылған массасының орталығы бар сүйінді нүкте; ол екі подшипникте де фазасында күш шығарады және егер ротор ешқалаулы балансталса, айналмай ретінде анықталады. Жұптық дисбалансы — бұл ротордың қарама-қарсы ұштарында 180° қашықтықта орналасқан тең сүйінді нүктелердің жұпы: ол массасының орталық ығысуы болмайды, сондықтан статикалық түрде көрінбейді, бірақ жылдамдықта екі подшипникті бір-бірінен ығысындыра тынатын үйкетіс моментін шығарады.
Бір түзету жазықтығы статикалық құраушы ғана жоюы мүмкін. Жұпты жою үшін бір-біріне қарсы момент құратын екі түзету қажет — және анықтамасы бойынша бұл екі жазықтықты қажет етеді. Нақты роторлар статикалық және жұп ығысуының ерікті қоспасын тасималанатындықтан (екеуі квази-статистикалық дисбалансы араласуы кезінде жиі аталатын),екі түзету жазықтығы қатты ротордың vibration.
2. Екі жазықтықты балансалау қашан қажет?
Келесі орындарының кез келгені дәл болған кезде екі жазықтықты қолданыңыз:
Ұзын немесе нәзік роторлар
Ереже бойынша, ұзындықтың диаметріге қатынасы шамамен 0,5 тен 1,0 ге дейін болатын кез келген ротор екі жазықтықта балансалануы керек. Әдеттік мысалдар:
- Электр қозғалтқышының якорьлары
- Сорғы және компрессор валдары
- Көпсатылы желдеткіш роторлары
- Ынамдау валдары және біліктер
- Өндіктер және айналмалы құрал-сайман
- Turbine rotors
Тар диск — ұстамалау дөңгелегі, бір шағын ремен қарай, жұқа ротор — өзге шеттен орналасады және әдетте бір жазықтықта түзетілуі мүмкін, себебі ол мәнді жұпты ығысуды растау үшін тым қысқа.
Көрінуші жұп ығысуы
Өлшеген 1× болғанда phase екі подшипник бұлынында өтінікті ыңғайсыз болса — 180° ажырап жатса, бұл рок немесе тербелу қозғалтау болғанын білдіреді — жұптық дисбалансы бар және тек екі жазықтықта түзету ғана оны ағызады.
Бір жазықтықта балансттау жеткіліксіз болғанда
Классикалық диагностикалық белгі: бір жазықтықта балансттау ынамасы бір подшипникте вибрацияны төмендетеді, бірақ екінші подшипникте оны жоғарылатады. Бұл өзгерістік түзетілмеген жұптық саланың қолтығы және екінші жазықтықтың қажет екенін көрсетеді.
Қатты роторлар үлестірілген массасы бар
Even a rigid rotor оның бірінші critical speed екі жазықтықтан пайда алады, егер оның массасы елеулі осьтік ұзындық бойынша таралса, бұл вибрацияның әр подшипникте ең кем дегенде азайтылғанын қамтамасыз етеді.
3. Екі жазықтықта балансттау процедурасы
Екі жазықтықта балансттау бір жазықтықта жұмыстың ұқсас болғандағы ерте болады, себебі кез келген жазықтықта түзету өзгерісі вибрацияны өзгертеді both подшипниктерде. Қабылданған шешім ықпал коэффициенттері әдісіекі trial weights ретінде қолданылады өлшеу циклдерінің реттілігі.
1-қадам — Бастапқы өлшеу
Машинаны таңдалған балансттау жылдамдығында жүргіз және екі подшипникте де бастапқы 1× вибрация векторларын (амплитуда және фаза) жазып алыңыз. Оларды “Подшипник 1” және “Подшипник 2.” деп атаңыз. Бұл жұп роторда барлық дисбалансының біріктірілген әсерін ұстай алады.
2-қадам — Түзету жазықтықтарын анықтаңыз
Select two түзету ұстарына массаның қосылуы немесе алынуы мүмкін болатын жер. Оларды әрбір жағдайда және қол жеткімді орында орналастырыңыз — әдетте ротор ұшында, байланысты жүргіліндегі немесе вентилятор құлпына жақын. Кең жазықтық арақашықтығы күшті және жақсы дәрежелі жұптық түзетуін беретін.
3-қадам — Бірінші жазықтықта сынау салмағы
Машинаны тоқтатыңыз және бірінші жазықтықта белгілі масса және белгілі бұрышта сынау салмағын орнатыңыз. Қайта жүргіз және екі подшипникте де жаңа вибрацияны жазып алыңыз. Вектор change әр подшипникте екі ықпал коэффициентін анықтайды: Бірінші жазықтықтың Подшипник 1-ге ықпалы және Бірінші жазықтықтың Подшипник 2-ге ықпалы.
4-қадам — 2 тегістеу жазықтығына сынама ағыры салу
Бірінші сынама ағырын алып тастап, екінші жазықтығына сынама ағыры салыңыз, жүргізіңіз және қайта өлшеңіз. Бұл қалған екі коэффициентті береді: 1-ге дейін Жазықтығы 2, және 2-ге дейін Жазықтығы 2.
5-қадам — түзетулерді есептеңіз
Құралда енді 2×2 матрица ретінде реттелген төрт күрделі әсер коэффициенті ұсталады. пайдаланып вектордық математика және матрицалық инверсия, ол екі тегістеу жазықтығының екеуінде де вибрацияны нөлге жақындатуға қажетті дәл масса мен бұрыштың бір уақытында екі өндіктік теңдеу жүйесін шешеді. A бір жазықтықты әсер коэффициентінің калькуляторы бір жазықтық үшін төменгі вектор арифметикасын түсіндіреді; екі жазықтықтың жағдайы оны матрицаға кеңейтіп, ал сынақ салмағы калькуляторы ақылды бірінші сынама массасын өлшеуге көмектеседі.
6-қадам — орнатыңыз және тексеріңіз
Есептелген екі ағырды ұзақ ұстап орнатыңыз және тексеру үшін жүргізіңіз. Екі ақысы уақытында вибрация енді мишелі диапазонының ішінде ыңғайлы болуы керек. Егер аз қалдық қалса, жылдам trim balance — бұрын өлшенген коэффициенттерді қайта пайдаланып — қосымша сынама жүрістерінсіз нәтижені айтыңыз.
4. Әсер Коэффициентінің Матрицасы түсіндірілді
әдістің күші сол 2×2 матрицада болып отырғандығына байланысты, себебі әрбір жазықтық both bearings:
- Тікелей әсерлер: 1-жазықтықтағы ағыр ең көп көршілес 1-ге әсер етіп, 2-жазықтықтағы ағыр көршілес 2-ге әсер етеді.
- Өндіктік сілтемелік әсерлер: 1-жазықтықтағы ағыр 2-ті де қозғайды (әдетте күшінсіз), ал 2-жазықтықтағы ағыр 1-ді де қозғайды.
Матрицаны шешу төрт өндік барлығын бір уақытында есепке алады, сондықтан екі түзету бір-біріне жақын болуы керек емес. Математика қолмен рәсімсіз — белгіні ығысыту немесе фаза қателігінің бір градусы инверсия арқылы таралады — дәл осы себепке байланысты арнайы тегістеу құралы өз құнын барлығын жинағандағы ұстайды.
Екі жазықтық (1, 2) және екі ақысы (A, B) үшін, жүйесі VA = αA1·W1 + αA2·W2 and VB = αB1·W1 + αB2·W2, әрбір V, α және W терминіе күрделі (амплитуда-және-фаза) вектор. тегістеу бағдарламасы 2×2 жүйесін инверсияға салып түзету ағырларын табады W1 and W2 that make VA and VB vanish.
5. Өрісте екі жазықтықта балансыру
Екі жазықтықта балансыру – күнделікті әдіс field balancing, және бұл нақты екі арналы портативті анализатордың орындауға ықтидарласқан нәрсесі. Мысалы, Балансет-1Ақұралымен техник accelerometer әрбір подшипникке орнатады және фаза сілтемесі үшін оптикалық лазерлік тахометр іске қосады, содан кейін төменде төрт қадамы бойынша өтеді — бастапқы іске қосу, екі сынамалық рет, шешім, түзету, тексеру — машинаны бөлшектемеу және ротор балансыру цехына жіберу арқылы. Жұмыс орындалғандықтан in situ, машинаның өз подшипниктерінде және нағыз жұмыс жылдамдығында, нәтиже нақты орнатылған жағдайларды бейнелейді — подшипник қатты сәйкестігі, негіз икемділігі, термалық және технологиялық жүктемелер — олар балансыру цехы балансттау машинасы қайта өндіре алмайды. Содан кейін құрал соңғы қалдық дисбалансы таңдалған ISO сыныбына қарсы тексеріп, есеп қол қойылады.
6. Екі жазықтықта балансырудың артықшылықтары
- Толық түзету: статикалық және жұп дисбалансын да өндіреді, қатты ротордың толық суреті.
- Барлық подшипниктердегі тербеліс минимумға түседі: бүтін ротор жүйесін оңтайландырады, тек бір ұшын ғана емес.
- Компонент ресурсын ұзартады: екі тіреу нүктесінде төмен тербеліс подшипникке, мөрге және сцеплемеге төмен тозуын және төмен риск fatigue cracking.
- Индустрия стандарты: көптеген құрылғы өндіргіштері талап ететіні және қатты ротор үшін кодтелген ISO 21940-11 (ISO 1940-1 қазіргі замызды).
- Көп машиналарға ұсынылады: өндіс жабдығының басым көпшілігін қамтитын өндіс құқығын білік біліндіктік ротарды операцияға біліктік ротарды ең бірінші сынық жылдамдығы төмен орындайтын жеңіл ротарлар үшін тиімді.
7. Орналасқан орны: Бір-, екі- және көп-түзеу жоспарлары
| Method | Planes | Corrects | Typical rotor |
|---|---|---|---|
| Single-plane | 1 | Static only | Ұсақ дисктер, тар ремень қосыңыздары, жалғыз вентиляторлар |
| Two-plane | 2 | Статикалық + жұп | Көп беке өндіс ротарлары |
| Multi-plane | 3 or more | Статикалық + жұп + модальды ескі түзу | Сыни жылдамдықтан жоғары ысырттық ротарлары |
Бір-түзеу жұмысына салыстырғанда, екі-түзеу балансталуы қиындау және ұзаққа созындайды, бірақ ол ең тар дисктік ротарлардан басқа барлық нәрсеге толып асталған вибрациялау төмендеуін сұрайды. Екінші жағында, а flexible rotor бір немесе бірнеше сыни жылдамдықтан жоғары жүргінді көп-түзеу балансталуын қараңыз — бірақ өндіс машиналарының массасы үшін екі ұшақ төліктері болсын.
8. Орын болған мәселелер және шешімдері
Қол жеткету мүмкін емес түзеу ұшақтары
Challenge: құрастырылған машинада идеалдық ұшақ орындары қол жеткету мүмкін емес болуы мүмкін.
Solution: қол жеткетінді пайдаланыңыз — қосылыс тіліндері, вентилятор лақтарын, сыртқы қалығындарын — және құрылғының коэффициенттеріне төмендегі идеалды емес геометрия берсегіз, өйткені матрица нақты машинада өлшенеді.
Сыни сынау-масса жауабы
Challenge: егер сынау массасы өлшемдерді сипайғалы өзгертсе, ықпалдай коэффициенттер шумалы және шешімі ненің де болмайды.
Solution: үлкен сынау массасын пайдаланыңыз немесе оны өлшем шуманың асты жоғарыға көтеру үшін төмендегі радиусқа жылжытыңыз.
Сызықсыз ауырлық
Challenge: rotors with механикалық ыршыл, soft foot, немесе операция жақын resonance салмақтарға сызықты түрде жауап бермеуі мүмкін — әдіс болжамдайтын алғашқы шарт.
Solution: механикалық ақаулықтарды алдымен түзетіңіз (бекіткіштерді сырғақтаңыз, жұмсақ негіздерді бәрілеңіз) және мүмкін болса, сыни жылдамдықтан алыс орындалатын балансты сақтаңыз. Мәселенің нақты дисбаланс екенін және төмендегідей емес екенін растаңыз misalignment қозғала ұстап жатса.
