Rotējošo mašīnu ekscentriskuma izpratne

Definīcija: Kas ir ekscentriskums?

Rotora dinamikas kontekstā ekscentriskums attiecas uz radiālo attālumu vai nobīdi starp rotora masas centru (sauktu arī par smaguma centru) un tā ģeometrisko centru (tā formas vai vārpstas patieso centru). Perfekti līdzsvarotā rotorā šie divi centri sakristu. Tomēr ražošanas nepilnību un nevienmērīga materiāla blīvuma dēļ gandrīz vienmēr pastāv zināma iekšēja ekscentricitāte. Kad ekscentrisks rotors griežas, nobīdītais masas centrs rada centrbēdzes spēku, kas ir vibrācijas pamatcēlonis, ko izraisa nelīdzsvarotība.

Tieša saistība starp ekscentriskumu un nelīdzsvarotību

Ekscentricitāte un disbalanss ir principiāli saistīti. Disbalanss ir ekscentricitātes ietekmes *mērs* pie noteikta ātruma, savukārt ekscentricitāte ir *fizisks cēlonis*. Disbalansa apjoms ir tieši proporcionāls rotora masai un tā ekscentricitātei.

Formula ir vienkārša:

Disbalanss (U) = Masa (M) × Ekscentricitāte (e)

Šī saistība izceļ, kāpēc ekscentricitāte ir tik svarīga. Pat ļoti maza ekscentricitāte (tikai daži mikrometri) uz smaga, ātrgaitas rotora var radīt milzīgu nelīdzsvarotības spēku, kas izraisa spēcīgu vibrāciju un strauju gultņu nodilumu.

Ekscentriskuma veidi

Ir svarīgi atšķirt dažādas ekscentricitātes formas un ar tām saistītās ģeometriskās nepilnības:

1. Masas ekscentriskums

Šī ir patiesā ekscentricitāte, kā definēts iepriekš, — nobīde starp masas centru un ģeometrisko centru. Šis tips izraisa disbalansu un ir visu balansēšanas procedūru mērķis. To nevar redzēt vai izmērīt tieši ar skalas indikatoru, kad rotors nekustas.

2. Ģeometriskā ekscentricitāte (izskrējiens)

Tas attiecas uz rotora virsmas novirzi no perfekta apļa. Tas ir mērījums, kas norāda, cik "neapļveida" ir vārpsta vai rotors. To sauc arī par mehāniskais izskrējiensPiemēram, vārpstas kakliņš var būt nedaudz ovāls, vai arī skriemelis var būt nedaudz nogriezts no vārpstas centra. Šāda veida defektu *var* izmērīt ar skalas indikatoru lēnas ripošanas laikā. Lai gan tas tieši neatspoguļo masas disbalansu, ekscentriska ģeometriskā forma bieži vien veicina masas disbalansu.

3. Elektriskā izlāde

Tā nav fiziska nepilnība, bet gan mērījumu kļūda, kas rodas, lietojot bezkontakta tuvuma zondes. Ja rotora virsmai ir magnētiskās caurlaidības vai elektriskās vadītspējas variācijas, zonde var sniegt kļūdainu rādījumu, kas atdarina ģeometrisko izskrējienu. Šis "troksnis" jāņem vērā rotora dinamiskās pārbaudes laikā.

Ekscentriskuma cēloņi

Masas ekscentricitāti rotoros ievieš dažādos veidos:

• Ražošanas pielaides: Neviens ražošanas process nav perfekts. Apstrādē, liešanā un montāžā vienmēr būs nelielas kļūdas.
• Nevienmērīgs materiāla blīvums: Ieslēgumi, tukšumi vai porainība lējumā vai kalumā nozīmē, ka materiāls nav pilnīgi homogēns, izraisot masas centra nobīdi.
• Asimetrisks dizains: Tādas sastāvdaļas kā kloķvārpstas pēc savas būtības ir asimetriskas.
• Montāžas kļūdas: Skriemelis vai gultnis, kas nav perfekti centrēts uz vārpstas, radīs ekscentrisku masu.
• Termiskā kropļošana: Nevienmērīga sildīšana vai dzesēšana var izraisīt rotora deformāciju, īslaicīgi nobīdot tā masas centru. To sauc par termisko vektoru.

Kā tiek risināta ekscentriskuma problēma

Tā kā masas ekscentricitāte ir nelīdzsvarotības cēlonis, to koriģē, izmantojot šādu procesu: līdzsvarošanaPievienojot vai noņemot nelielu daudzumu svara, tehniķis rada pretēju spēku, kas efektīvi atgriež rotora masas centra līniju vienā līnijā ar tā ģeometrisko centra līniju, samazinot neto centrbēdzes spēku un radušos vibrāciju.

← Atpakaļ uz galveno indeksu