Sukamųjų mašinų ekscentriškumo supratimas
Svetainėje rotoriaus dinamika, ekscentriškumas tai radialinis poslinkis tarp rotoriaus masės centro (jo svorio centro) ir jo geometrinio centro - tikrojo veleno centro. Tobulai subalansuotame rotoriuje šie du centrai sutampa, tačiau gamybos netobulumai ir nevienodas medžiagos tankis lemia, kad beveik visada išlieka tam tikras ekscentriškumas. Kai ekscentrinis rotorius sukasi, nuo centro nutolusi masė sukuria išcentrinė jėga, ir ši jėga yra pagrindinė priežastis, dėl kurios disbalansas vibracija. Kitaip tariant, ekscentriškumas yra dažniausiai pasitaikančios mašinų klaidos geometrija.
1. Apibrėžimas: Kas yra ekscentriškumas?
Ekscentricitetas - tai atstumas (paprastai keli mikrometrai), matuojamas statmenai sukimosi ašiai, skiriantis tikrąją masės centrą nuo veleno sukimosi vietos. Kadangi tai yra masės pasiskirstymo, o ne paviršiaus išvaizdos savybė, tikrojo masės ekscentriškumo nematyti ir jo negalima nustatyti stacionaraus rotoriaus ciferblatiniu indikatoriumi. Jis išryškėja tik tada, kai rotorius sukasi ir pasislinkusi masė vieną kartą per apsisukimą pradeda veikti išcentrine jėga į išorę.
2. Tiesioginis ryšys tarp ekscentriškumo ir disbalanso
Ekscentriškumas ir disbalansas yra dvi tos pačios monetos pusės. Disbalansas - tai ekscentriciteto poveikio matas, esant tam tikram greičiui; ekscentricitetas yra fizinė priežastis. Disbalanso dydis tiesiogiai proporcingas rotoriaus masei ir jo ekscentriškumui:
Disbalansas (U) = Masė (M) × Ekscentriškumas (e)
Šis paprastas gaminys paaiškina, kodėl ekscentriškumas toks svarbus. Jo sukuriama išcentrinė jėga auga kartu su kvadratas sukimosi greičio, todėl net keli mikrometrai ekscentriškumo sunkiam, dideliu greičiu veikiančiam rotoriui gali sukelti didžiulę jėgą, dėl kurios gali atsirasti didelė vibracija ir greitai guolių susidėvėjimas. Galite pamatyti, kaip staigiai ši jėga didėja priklausomai nuo masės, ekscentriciteto ir greičio, naudodami išcentrinės jėgos dėl disbalanso skaičiuoklė.
3. Ekscentriškumo tipai
Svarbu atskirti tikrąjį ekscentriškumą nuo susijusių geometrinių netobulumų, kurie dažnai su juo painiojami.
Masės ekscentricitetas
Pirmiau apibrėžtas tikrasis ekscentricitetas - poslinkis tarp masės centro ir geometrinio centro. Būtent jis sukelia disbalansą ir yra kiekvienos balansavimo procedūros tikslas. Jo negalima tiesiogiai išmatuoti stacionaraus rotoriaus ciferblatiniu indikatoriumi; jis pasireiškia tik dinamiškai, kaip kartą per apsisukimą veikianti jėga, kurios kryptis (sunkiojo taško kampas) nustatoma pagal fazė 1× vibracijos.
Geometrinis ekscentricitetas (bėgimas)
Rotoriaus paviršiaus nuokrypis nuo tobulo apskritimo - rodiklis, rodantis, kiek velenas ar rotorius yra “ne apvalus”, taip pat vadinamas mechaninis išsiveržimas. Stūmoklis gali būti šiek tiek ovalus arba skriemulys gali būti apdirbtas ne per veleno centrą. Skirtingai nuo masės ekscentriškumo, šis gali išmatuoti ciferblatiniu indikatoriumi lėtai riedant. Jis tiesiogiai nereiškia masės disbalanso, tačiau labai dažnai jį lemia ekscentrinė geometrinė forma. Skirtinga, bet glaudžiai susijusi sąvoka rotoriaus ekscentricitetas Šis geometrinis poslinkis aprašomas atsižvelgiant į variklius ir oro tarpą.
Elektrinis bėgimas
Tai visai ne fizinis trūkumas, o matavimo artefaktas, būdingas nekontaktiniam matavimui. artumo zondai. Kai veleno paviršiaus magnetinė skvarba arba elektrinis laidumas kinta, zondas perduoda klaidingą signalą, kuris imituoja geometrinį bėgimą. Šį triukšmą reikia apibūdinti ir atimti, paprastai kabelio kompensavimas ir lėtojo ritinio bėgimo atimties - atliekant rotoriaus dinaminius bandymus, arba jis bus maskuojamas kaip tikrasis veleno judesys.
4. Ekscentriškumo priežastys
Masės ekscentricitetas į rotorių patenka keliais keliais:
- Gamybos tolerancijos: joks apdirbimo, liejimo ar surinkimo procesas nėra tobulas, todėl mažos klaidos yra neišvengiamos.
- Nevienodas medžiagos tankis: dėl liejimo ar kalimo metu esančių intarpų, tuštumų ar poringumo medžiaga tampa nehomogeniška ir pasislenka masės centras.
- Asimetrinis dizainas: kai kurie komponentai, pavyzdžiui, alkūniniai velenai, yra asimetriški.
- Surinkimo klaidos: skriemulys arba guolis, kuris nėra idealiai centruotas ant veleno, sukuria ekscentrinę masę.
- Šiluminis iškraipymas: netolygus įkaitimas ar atvėsimas gali išlenkti rotorių, laikinai pasislinkdamas jo masės centras - tai terminis lankas, dažnai apibūdinamas kaip šiluminis vektorius, nes svarbus ir jo dydis, ir kryptis.
5. Kaip sprendžiamas ekscentriškumo klausimas
Kadangi masės ekscentriškumas yra disbalanso priežastis, jis koreguojamas balansavimas. Pridėdamas arba pašalindamas nedidelį masės kiekį, technikas sukuria priešingą išcentrinę jėgą, kuri efektyviai traukia rotoriaus masės ašį atgal į jo geometrinę ašį, taip sumažindama grynąją jėgą ir dėl to atsirandančią vibraciją. Sumontuotoje mašinoje tai atliekama vietoje: nešiojamasis dviejų kanalų analizatorius, pvz. Balanset-1A matuoja 1× amplitudę ir fazę pačios mašinos guoliuose, apskaičiuoja, kiek korekcinis svoris pridėti ir kur, ir patikrina, ar likutinis disbalansas po to. Atkreipkite dėmesį, kad balansavimas panaikina poveikis ekscentriškumo; jis nejudina geometrinio paviršiaus, todėl rotorius su dideliu geometriniu nuokrypiu gali būti gerai subalansuotas, tačiau vis tiek trintis arba rotoriaus rodmenys gali būti dideli.
