Sukamųjų mašinų disbalanso supratimas

Apibrėžimas: Kas yra disbalansas?

Disbalansas (dažnai vartojamas pakaitomis su disbalansu) yra rotoriaus būsena, kai masės centras (arba sunkio centras) nėra sulygiuotas su sukimosi centru. Šis poslinkis, žinomas kaip ekscentriškumas, reiškia, kad masė nėra tolygiai paskirstyta aplink sukimosi ašį. Kai rotorius sukasi, šis netolygus masės pasiskirstymas sukuria grynąją išcentrinę jėgą, kuri traukia rotorių nuo jo centro ir sukelia viso mechanizmo vibraciją. Disbalansas yra dažniausias vibracijos šaltinis besisukančiose mašinose.

Klasikinis disbalanso parašas

Disbalansas turi labai aiškų ir atpažįstamą vibracijos požymį, todėl jį gana lengva diagnozuoti:

• Dažnis: Vibracija atsiranda tiksliai 1 kartą didesnis sukimosi greitis rotoriaus. Jei mašina greitėja arba lėtėja, vibracijos dažnis idealiai jį atitiks.
• Kryptis: Vibracija daugiausia yra radialinis kryptimi (horizontali ir vertikali). Paprastai ašinė (stūmos) vibracija yra labai maža.
• Amplitudė: Vibracijos amplitudė yra proporcinga sukimosi greičio kvadratui. Padvigubinus greitį, disbalanso jėga (ir dėl to atsirandanti vibracija) padidės keturis kartus.
• Etapas: Fazės disbalanso matavimas paprastai yra stabilus ir pakartojamas.

Disbalanso tipai

Disbalansą galima suskirstyti į tris pagrindinius tipus:

1. Statinis disbalansas

Taip pat žinomas kaip „jėgos disbalansas“, tai paprasčiausias tipas. Jis atsiranda, kai masė netolygiai pasiskirsto vienoje plokštumoje, kaip viena sunki vieta ant plono disko. Jis vadinamas „statiniu“, nes jį galima aptikti, kai rotorius nejuda; jei jis pastatomas ant nesitrinančių peilio ašmenų, rotorius riedės tol, kol sunki vieta bus apačioje. Jį galima ištaisyti vienu svoriu, pastatytu 180° kampu priešais sunkią vietą.

2. Poros disbalansas

Taip atsitinka, kai priešinguose rotoriaus galuose, 180° kampu vienas nuo kito, yra dvi vienodo dydžio sunkios vietos. Tai sukuria „porinį“ arba siūbavimo judesį, kuris bando pasukti rotorių viena priešais kitą. Rotorius, turintis gryną porinį disbalansą, yra statiškai subalansuotas (jis nesisuks peilio ašmenimis), tačiau sukdamasis stipriai vibruos. Jam reikia dviejų korekcinių svarelių dviejose atskirose plokštumose, kad būtų galima neutralizuoti siūbavimo judesį.

3. Dinaminis disbalansas

Tai yra labiausiai paplitusi realių mašinų būklė. Tai statinio ir poros disbalanso derinys. Dinaminiam disbalansui koreguoti reikia atlikti masės korekcijas bent dviejose skirtingose plokštumose išilgai rotoriaus, šis procesas vadinamas dinaminis balansavimas.

Dažniausios disbalanso priežastys

Disbalansas gali būti nuo gamybos pradžios arba atsirasti eksploatacijos metu. Dažniausios priežastys:

• Gamybos trūkumai: Liejinių poringumas, netolygus medžiagos tankis ir apdirbimo tolerancijos.
• Surinkimo klaidos: Neteisingai sumontuoti komponentai, netolygiai priveržti varžtai arba nesuderinti raktai.
• Nusidėvėjimas: Netolygus ventiliatoriaus menčių ar siurblio sparnuočių erozijos, korozijos ar susidėvėjimo požymis.
• Medžiagos kaupimasis: Nešvarumų, dulkių ar produkto kaupimasis ant ventiliatorių, pūstuvų ir centrifugų rotorių.
• Komponento gedimas: Numestas balansinis svoris arba sulūžęs peilis akimirksniu sukels rimtą disbalansą.

Kodėl disbalanso korekcija yra kritinė

Mašinos veikimas su dideliu disbalansu kenkia jos būklei. Nuolatinė ciklinė jėga sukelia:

• Priešlaikinis guolio gedimas: Guoliai patiria dideles dinamines apkrovas, todėl greitai susidėvi.
• Nuovargis ir įtrūkimai: Vibracija sukelia nuovargio įtempius velenui, pamatui ir kitiems komponentams.
• Sumažintas efektyvumas: Energija eikvojama vibracijos ir šilumos pavidalu, užuot atlikus naudingą darbą.
• Saugos rizika: Didelis disbalansas gali sukelti katastrofišką gedimą.

Disbalansas koreguojamas sisteminga balansavimo procedūra, kuri yra vienas efektyviausių būdų pagerinti mašinų patikimumą.

← Atgal į pagrindinį rodyklę