Keturių pakopų metodo rotoriaus balansavime supratimas
Svetainė keturių bandymų metodas yra sisteminė procedūra, skirta dviejų plokštumų balansavimas kuris naudoja keturis skirtingus matavimo ciklus, kad nustatytų visą rinkinį įtakos koeficientai abiem korekcijos plokštumos. Iš pradžių išmatuojama rotoriaus būklė, po to kiekviena korekcijos plokštuma išbandoma atskirai, naudojant bandomasis svoris, ir baigiama ketvirtuoju važiavimu, kai abu lėktuvai vienu metu neša bandomuosius svorius. Ketvirtasis bandymas yra tai, kuo šis metodas skiriasi nuo greitesnio giminaičio - trijų bandymų metodo - tai sąmoningas kryžminis patikrinimas, o ne griežta matematinė būtinybė.
Taikant šį išsamų metodą visapusiškai apibūdinamas dinaminis atsakas rotoriaus guolių sistema, todėl galima tiksliai apskaičiuoti korekciniai svoriai kurie sumažina vibracija abiejose guolių vietose vienu metu.
1. Keturių paleidimų procedūra
Metodą sudaro keturi nuoseklūs bandymai, kurių kiekvienas turi konkretų tikslą. Visais atvejais vibracija registruojama kaip vektorius - tiek amplitudė ir fazė - kiekviename iš dviejų guolių.
1 bandymas - pradinis (bazinis) bandymas
Įrenginys veikia savo balansavimo greičiu, kai yra rastas. Vibracija registruojama abiejose guolių vietose (1 ir 2 guolyje), užfiksuojant bazinį signalą, atsiradusį dėl pradinio guolio. disbalansas.
- Įrašas: vibracija ties 1 guoliu = A₁ ∠θ₁
- Įrašas: vibracija ties 2 guoliu = A₂ ∠θ₂
2 važiavimas - bandomasis svoris 1 plokštumoje
Mašina sustabdoma, o žinomas bandomasis svoris (T₁) pritvirtinamas pažymėtoje kampinėje padėtyje 1 korekcijos plokštumoje. Mašina vėl paleidžiama ir vėl matuojama abiejų guolių vibracija. Vektorius pokytis atskleidžia, kaip svoris 1 plokštumoje veikia abu matavimo taškus.
- Bandomasis svoris T₁, pridėtas prie 1 plokštumos kampu α₁
- Įrašas: nauja vibracija ties 1 ir 2 guoliais
- Apskaičiuokite: T₁ poveikis 1 guoliui (pirminis poveikis)
- Apskaičiuokite: T₁ poveikis guoliui 2 (kryžminio ryšio poveikis)
3 rungtis - bandomasis svoris 2 plokštumoje
Bandomasis svoris T₁ pašalinamas, o 2 korekcijos plokštumoje pritvirtinamas kitas bandomasis svoris (T₂). Atlikus dar vieną bandymą paaiškėja, kaip 2 plokštumoje esantis svoris veikia abu guolius.
- Bandomasis svoris T₁ pašalintas iš 1 plokštumos
- Bandomasis svoris T₂, pridėtas prie 2 plokštumos kampu α₂
- Įrašas: nauja vibracija ties 1 ir 2 guoliais
- Apskaičiuokite: T₂ poveikis 1 guoliui (kryžminio ryšio poveikis)
- Apskaičiuokite: T₂ poveikis guoliui 2 (pirminis poveikis)
4 rungtis - bandomieji svoriai abiejose plokštumose
Dabar abu bandomieji svoriai montuojami kartu (T₁ 1 plokštumoje ir T₂ 2 plokštumoje) ketvirtajam važiavimui. Taip gaunami papildomi duomenys, kuriais patikrinama sistemos tiesiškumas ir gali patikslinti skaičiavimus, kai kryžminis susiejimas yra stiprus.
- T₁ ir T₂ montuojami vienu metu
- Įrašas: bendra abiejų guolių vibracijos reakcija
- Patikrinkite: atskirų poveikių vektorinė suma (2 ir 3 bandymai) sutampa su bendru matavimu - tai patvirtina tiesinę elgseną.
2. Matematinis pagrindas
Taikant keturių eigų metodą nustatomi keturi įtakos koeficientai, kurie sudaro 2×2 matricą, apibūdinančią visą sistemos elgseną. Tais pačiais koeficientais grindžiami visi daugiaplokštuminiai darbai, todėl jų supratimas praverčia visose dinaminio balansavimo srityse.
Įtakos koeficientų matrica
- α₁₁: svorio vieneto plokštumoje 1 poveikis vibracijai ties guoliu 1 (tiesioginis poveikis)
- α₁₂: 2 plokštumoje esančio vienetinio svorio poveikis 1 guolio vibracijai (kryžminis susiejimas)
- α₂₁: vieneto svorio 1 plokštumoje poveikis 2 guolio vibracijai (kryžminis sujungimas)
- α₂₂: 2 plokštumoje esančio svorio vieneto poveikis 2 guolio vibracijai (tiesioginis poveikis)
Korekcinių svorių sprendimas
Kai žinomi visi keturi koeficientai, programinė įranga išsprendžia porą vienalaikių vektorinių lygčių korekcijos svoriams (W₁ 1 plokštumai, W₂ 2 plokštumai), kurie panaikina abiejų guolių vibraciją:
- α₁₁ - W₁ + α₁₂ - W₂ = -V₁ (vibracijai 1 guolyje panaikinti)
- α₂₁ - W₁ + α₂₂ - W₂ = -V₂ (kad būtų panaikinta 2 guolio vibracija)
Čia V₁ ir V₂ yra pradiniai dviejų guolių vibracijų vektoriai. Sprendinys sujungia vektorių matematika invertuojant 2×2 koeficientų matricą. Kadangi 1-3 bandymai jau pateikia visus keturis koeficientus, sistema matematiškai nustatoma po trijų bandymų; todėl ketvirtasis bandymas yra pertekliniai duomenys kuri suteikia pasitikėjimo, o ne trūkstamą lygtį.
3. Keturių bandymų metodo privalumai
Papildomas važiavimas duoda keletą konkrečių privalumų.
Išsamus sistemos apibūdinimas
Bandant kiekvieną plokštumą atskirai, o paskui abi plokštumas kartu, visapusiškai atsižvelgiama į tiesioginį poveikį ir kryžminį ryšį. Tai svarbu, kai plokštumos yra arti viena kitos arba kai guoliai standumas skirtinguose galuose labai skiriasi.
Integruota patikra
4 veiksmas - tiesiškumo patikra. Jei bendras abiejų bandymų svorių poveikis nesutampa su jų atskirų poveikių vektorine suma, sistema elgiasi netiesiškai - tai požymis, kad laisvumas, guolių laisvumas arba pamatų problemos, kurias reikėtų pašalinti prieš tęsiant balansavimą.
Didesnis tikslumas
Kai kryžminis susiejimas yra reikšmingas - viena plokštuma stipriai veikia tolimąjį guolį - pertekliniai duomenys duoda patikimesnį rezultatą nei paprastas trijų eilučių sprendimas.
Pertekliniai duomenys ir klaidų tolerancija
Keturi matavimai su keturiais nežinomaisiais yra pertekliniai, todėl programinė įranga gali aptikti ir iš dalies išlyginti matavimų sklaidą.
Pasitikėjimas rezultatais
Sisteminė seka ir integruota patikra suteikia technikams pagrįstą pasitikėjimą, kad apskaičiuotos korekcijos bus atliktos iš pirmo karto.
4. Kada naudoti keturių bandymų metodą
Keturių bandymų metodas ypač tinka, kai:
- Kryžminis susiejimas yra reikšmingas: dėl arti viena nuo kitos nutolusių plokštumų arba asimetrinio standumo viena plokštuma stipriai veikia abu guolius.
- Tikslumas reikalauja daug pastangų: glaudus balansavimo tolerancijos - gerai G klasės pagal ISO 21940-11 (šiuolaikinis ISO 1940-1 teisių perėmėjas).
- Sistemos elgsena nežinoma: mašina balansuojama pirmą kartą, o jos reakcija dar nesuprasta.
- Įranga yra labai svarbi: didelės vertės svarbios mašinos kai vienas papildomas važiavimas yra pigus draudimas.
- Atliekamas nuolatinis kalibravimas: saugant nuolatinis kalibravimas koeficientus pakartotinai naudoti ateityje, metodo išsamumas užtikrina, kad išsaugoti duomenys būtų tikslūs.
5. Palyginimas su trijų eigų metodu
Keturių bandymų metodas geriausiai suprantamas pagal paprastesnį trijų bandymų metodas, kurioje praleidžiamas jungtinis važiavimas.
Trijų bėgimų seka
- 1 bandymas: pradinė sąlyga
- 2 bandymas: bandomasis svoris 1 plokštumoje
- 3 bandymas: bandomasis svoris 2 plokštumoje
- Korekcijos, apskaičiuotos tiesiogiai iš trijų bandymų
Ketvirtoji serija papildoma
- Tiesiškumo patikra: Atlikus 4 bandymą patvirtinama, kad sistema elgiasi tiesiškai.
- Geresnis kryžminio sujungimo apibūdinimas: turtingesni duomenys, kai kryžminis susiejimas yra stiprus.
- Klaidų aptikimas: anomalijos išryškėja lengviau.
Ko atsisakoma taikant trijų bėgimų metodą - ir kas išlieka
- Laiko taupymas: vienu važiavimu mažiau sutrumpėja balansavimo laikas maždaug 20%.
- Pakankamas tikslumas: daugeliui mašinų visiškai pakanka trijų važiavimų.
- Paprastumas: reikia apdoroti mažiau duomenų ir rečiau keisti svorį.
Praktikoje trijų eigų metodas naudojamas įprastiniam balansavimui, o keturių eigų metodas taikomas tik didelio tikslumo darbams arba probleminėms mašinoms. Abu metodai remiasi ta pačia fizika; abiem atvejais naudojamas nešiojamasis dviejų kanalų analizatorius, pvz. Balanset-1A įrašo amplitudę ir fazę kiekviename guolyje, automatiškai apskaičiuoja įtakos koeficientus, o keturių bandymų sekos atveju pažymi bet kokį nepavykusį tiesiškumo patikrinimą prieš atliekant korekciją. Pačių bandomųjų svorių dydžių nustatymą palengvina bandomojo svorio skaičiuoklė.
6. Praktiniai vykdymo patarimai
Kad rezultatas būtų švarus, atkreipkite dėmesį į tris sritis.
Bandymų svorio parinkimas
- Pasirinkite tokius bandymų svorius, kad vibracijos pokytis būtų 25-50% didesnis nei pradinis.
- Kad matavimo kokybė būtų nuosekli, abiejose plokštumose naudokite panašius dydžius.
- Įsitikinkite, kad visi svoriai yra patikimai pritvirtinti visų važiavimų metu.
Matavimo nuoseklumas
- Visus keturis bandymus atlikite vienodomis darbo sąlygomis (greitis, temperatūra, apkrova).
- Jei reikia, leiskite terminį stabilizavimą tarp važiavimų.
- Kiekvienam matavimui naudokite tas pačias jutiklių vietas ir tvirtinimą.
- Atlikite kelis rodmenis per vieną bandymą ir juos išveskite į vidurkį, kad sumažintumėte triukšmą.
Duomenų kokybės patikros
- Patikrinkite, kad kiekvienas bandomasis svoris sukelia aiškiai išmatuojamą pokytį (ne mažiau kaip 10-15% pradinio lygio).
- Patikrinkite, ar 4 bandymas apytiksliai atitinka 2 ir 3 bandymų poveikio vektorinę sumą (maždaug 10-20% ribose).
- Jei tiesiškumo patikra nepavyksta, prieš tęsdami ištirkite mechanines problemas
7. Gedimų šalinimas
Daugiausia sunkumų, susijusių su šiuo metodu, kyla dėl dviejų nesėkmės būdų.
"Run 4" neatitinka laukiamo atsako
Galimos priežastys:
- Nelinijinė elgsena - laisvumas, minkšta pėda, arba guolių laisvumas.
- Per dideli bandymų svoriai, todėl sistema pereina į nelinijinį režimą
- Matavimo paklaidos arba nenuoseklios veikimo sąlygos
Sprendimai:
- Raskite ir pašalinkite mechaninę problemą.
- Naudokite mažesnius bandomuosius svorius.
- Patikrinkite matavimo grandinės kalibravimas.
- Laikykite pastovias darbo sąlygas visuose bandymuose.
Prasti galutinio balanso rezultatai
Galimos priežastys:
- Apskaičiuotos korekcijos įrengtos netinkamais kampais.
- Svorio dydžio klaidos.
- Sistemos charakteristikų kaita tarp bandomųjų važiavimų ir korekcijos diegimo.
Sprendimai:
- Atidžiai patikrinkite korekcinio svorio įrengimą.
- Užtikrinkite mechaninį stabilumą visos procedūros metu.
- Apsvarstykite galimybę pakartoti užduotį su naujais bandomaisiais duomenimis ir baigti apkarpyti balansą jei lieka nedidelis likutis.
