Sukamųjų mašinų ekscentriškumo supratimas

Apibrėžimas: Kas yra ekscentriškumas?

Rotoriaus dinamikos kontekste, ekscentriškumas reiškia radialinį atstumą arba poslinkį tarp rotoriaus masės centro (dar vadinamo svorio centru) ir jo geometrinio centro (tikrojo jo formos arba veleno centro). Idealiai subalansuotame rotoriuje šie du centrai sutaptų. Tačiau dėl gamybos netobulumų ir nevienodo medžiagos tankio beveik visada yra tam tikras būdingas ekscentricitetas. Kai sukasi ekscentrinis rotorius, poslinkio masės centras sukuria išcentrinę jėgą, kuri yra pagrindinė vibracijos priežastis dėl disbalansas.

Tiesioginis ryšys tarp ekscentriškumo ir disbalanso

Ekscentriškumas ir disbalansas yra iš esmės susiję. Disbalansas yra ekscentriškumo poveikio *matis* esant tam tikram greičiui, o ekscentriškumas yra *fizikinė priežastis*. Disbalanso dydis yra tiesiogiai proporcingas rotoriaus masei ir jo ekscentriškumui.

Formulė paprasta:

Disbalansas (U) = Masė (M) × Ekscentriškumas (e)

Šis ryšys pabrėžia, kodėl ekscentricitetas yra toks svarbus. Net ir labai mažas ekscentricitetas (vos keli mikrometrai) ant sunkaus, didelio greičio rotoriaus gali sukelti didžiulę disbalanso jėgą, dėl kurios atsiranda stipri vibracija ir greitas guolių susidėvėjimas.

Ekscentriškumo tipai

Svarbu atskirti skirtingas ekscentriškumo formas ir susijusius geometrinius defektus:

1. Masinis ekscentriškumas

Tai yra tikrasis ekscentricitetas, kaip apibrėžta aukščiau – poslinkis tarp masės centro ir geometrinio centro. Būtent šis tipas sukelia disbalansą ir yra visų balansavimo procedūrų taikinys. Jo negalima matyti ar išmatuoti tiesiogiai indikatoriumi, kai rotorius nejuda.

2. Geometrinis ekscentriškumas (išbėgimas)

Tai reiškia rotoriaus paviršiaus nukrypimą nuo idealaus apskritimo. Tai matas, parodantis, kiek velenas arba rotorius yra „neapvalus“. Tai taip pat žinoma kaip mechaninis išsiveržimasPavyzdžiui, veleno kakliukas gali būti šiek tiek ovalus arba skriemulys gali būti apdirbtas šiek tiek ne centre ant veleno. Šio tipo defektus *galima* išmatuoti indikatoriumi lėto riedėjimo metu. Nors tai tiesiogiai neatspindi masės disbalanso, ekscentriška geometrinė forma dažnai prisideda prie masės disbalanso.

3. Elektros smūgis

Tai ne fizinis trūkumas, o matavimo paklaida, atsirandanti naudojant bekontakčius artumo zondus. Jei rotoriaus paviršiaus magnetinis pralaidumas arba elektrinis laidumas skiriasi, zondas gali pateikti klaidingą rodmenį, imituojantį geometrinį mušimą. Į šį „triukšmą“ reikia atsižvelgti atliekant rotoriaus dinaminius bandymus.

Ekscentriškumo priežastys

Masės ekscentricitetas į rotorius įvedamas įvairiais būdais:

• Gamybos tolerancijos: Nė vienas gamybos procesas nėra tobulas. Visada bus nedidelių klaidų apdirbant, liejant ir surenkant.
• Nevienodas medžiagos tankis: Įtraukos, tuštumos ar poringumas liejinyje ar kalinyje reiškia, kad medžiaga nėra visiškai homogeniška, todėl masės centras pasislenka.
• Asimetrinis dizainas: Tokie komponentai kaip alkūniniai velenai yra iš esmės asimetriški.
• Surinkimo klaidos: Skriemulys arba guolis, kuris nėra idealiai centruotas ant veleno, sukurs ekscentrinę masę.
• Terminis iškraipymas: Netolygus šildymas arba aušinimas gali sukelti rotoriaus išlinkimą, laikinai pakeičiant jo masės centrą. Tai vadinama terminiu vektoriumi.

Kaip sprendžiamas ekscentriškumas

Kadangi masės ekscentricitetas yra disbalanso priežastis, jis koreguojamas taikant šį procesą: balansavimasPridėdamas arba pašalindamas nedidelį svorį, technikas sukuria priešingą jėgą, kuri efektyviai grąžina rotoriaus masės centrinę liniją į geometrinę centrinę liniją, taip sumažindama grynąją išcentrinę jėgą ir susidarančią vibraciją.

← Atgal į pagrindinį rodyklę