Олон хавтгай тэнцвэржүүлэлтийг ойлгох
Олон хавтгай тэнцвэржүүлэлт нь дэвшилтэт тэнцвэржүүлэлт гурван буюу түүнээс дээш засварын хавтгайнууд роторын уртаар тархсан байх бөгөөд чичиргээг зөвшөөрөгдөх түвшинд хүртэл бууруулна. Энэ нь зөвхөн уян роторууд — ажиллах явцад нэг буюу түүнээс дээш критик хурднууд. Хоёр хавтгайгаар тэнцвэржүүлэх нь хөшүү роторын статик болон хоёр хавтгайн тэнцвэржүүлэлт г бүрэн засдаг бол олон хавтгайгаар тэнцвэржүүлэх нь ижил моментийн тэнцвэргүйдэл логикоор уян роторууд хурдтайгаар авч үздэг нарийн төвөгтэй муруйлтын хэлбэрүүдийг — нөлөөллийн коэффициент — хянахад зориулагдсан. хэлбэрийн горим 1. Тодорхойлолт болон үндсэн санаа
Хөшүү роторын тэнцвэргүйдэл нь зөвхөн хоёр бие даасан бүрэлдэхүүн хэсэгт оршдог тул хоёр засварын хавтгайгаар бүрэн тодорхойлогдоно. Уян ротор нь өөр өвөрмөц шинжтэй: муруйлах явцад шинэ
тархалт гарч ирдэг бөгөөд үүнийг хоёр хавтгайгаар илэрхийлэх боломжгүй. Ротор дамжин өнгөрөх муруйлтын бүрэн бүтэн хэлбэр бүр өөрийн гэсэн муруйлтын хэлбэртэй байх бөгөөд засварын жингийн өөрийн гэсэн загварыг шаарддаг. Хавтгай нэмэх — гурван, дөрвөн эсвэл түүнээс дээш — шинжилгээний мэргэжилтэнд хэд хэдэн горим болон бүх ажиллах хурдны мужид ажиллах засваруудыг хэлбэржүүлэхэд хангалттай бие даасан “баримтууд” өгдөг, зөвхөн нэг холхивч эсвэл нэг хурд дээр биш. төвөөс зугтах хүч хоёр засварын хавтгай илэрхийлж чадахгүй гэдэг нь тодорхой болно. Ротор дамжин өнгөрөх хугаралтын бүрэн бүтэн горим бүр өөрийн гэсэн муруйлтын хэлбэртэй бөгөөд өөрийн гэсэн залруулах жингийн хуваарилалтыг шаарддаг. Засварын хавтгайг нэмэх — гурван, дөрвөн эсвэл илүү — шинжээчид хэд хэдэн горим болон бүх ажиллах хурдны мужид, зөвхөн нэг холхивч эсвэл нэг хурд дээр биш ажиллах засваруудыг хэлбэржүүлэхэд хангалттай бие даасан “баримтууд” өгдөг.
Хоёр хавтгайнаас илүү шаардлагатай хэд хэдэн тодорхой нөхцөл байдал:
Критик хурднаас дээш ажиллаж буй уян роторууд
Классик тохиолдол нь урт, нарийн
нийт эхний — заримдаа хоёр дахь эсвэл гурав дахь — критик хурднаас дээш ажилладаг. Типик жишээнүүд дараах байдалтай байна: уян ротор эсийнхээ эхний — заримдаа хоёр дахь эсвэл гурав дахь — шалгуур хурднаас дээш ажилладаг. Типик жишээнүүд дараах байдалтай байна:
- Уурын болон хийн турбины роторууд
- Өндөр хурдны компрессорын голууд
- Цагын машинны дугуйруулгууд
- Том генераторын роторууд
- Центрифугийн роторууд
- Өндөр хурдны эргүүлэгч гол
Эдгээр роторууд ажиллагааны явцад мэдэгдэхүйц муруйдаг бөгөөд муруйлтын хэлбэр нь хурднаас болон аль горим өдөөгдөж байгаагаас хамаарч өөрчлөгддөг. Хоёр засварын хавтгай нь бүх ажиллах хурдны мужид чичиргээг даран байлгахад хангалтгүй.
Гурван хоорондоо холбогдсон нөлөө нь олон хавтгайгаар тэнцвэржүүлэхийг бодитой хүндрүүлдэг.
Горимын хэлбэрүүд хөшүүн ротортэй S-муруй үүсгэдэг; өндөр горимууд нь тогтмолгоор илүү төвөгтэй болдог. Горим бүр өөрийн гэсэн засварын жингийн тархалтыг шаарддаг тул энгийн нэг хурдны засварууд ихэвчлэн амжилтгүй болдог.
Хурднаас хамааралтай зан үйл
Уян роторын тэнцвэргүйдлийн хариу үйлдэл нь хурднаас хамаарч эрс өөрчлөгддөг. Нэг хурданд роторыг тайвшруулдаг засвар нь өөр хурданд ашиггүй — эсвэл идэвхтэй аюултай — байж болно. Иймд олон хавтгайгаар тэнцвэржүүлэх нь бүх ажиллах хурдны мужийг харгалзан үзэх ёстой бөгөөд ихэвчлэн
резонанс бүрийг дамжин өнгөрөхөд баталгааждаг.
Хэрэв хоёр хавтгайгаар хийсэн оролдлого холхивчуудыг стандартын хүрээнд оруулсан ч чичиргээ завсрын цэгүүдэд — ихэвчлэн холхивчуудын хооронд том завсрын муруйлттай — өндөр хэвээр байвал засагдаагүй энэ муруйлт нь нэмэлт хавтгайнууд шаардагдаж байгаа тэмдэг юм.
Аль нэг хавтгайд байрлах жин нь
Олон хавтгайгаар тэнцвэржүүлэхийг бодитой бэрхшээлтэй болгодог гурван холилдон нөлөөлөх хүчин зүйл байна.
хэмжилтийн байрлалд чичиргээнд нөлөөлдөг. Гурван, дөрвөн эсвэл түүнээс дээш хавтгайтай үед харилцан үйлчлэлийн сүлжээ нь хоёр хавтгайны ажлын цэвэр 2×2 хамаарлаас хамаагүй нягт болж, тооцоо нь гараар хийх боломжгүй түвшинд хүрдэг.
Уян хатан ротор шалгуур хурдны муж дамжин өнгөрөхдөө горимын хэлбэр гэж нэрлэгддэг онцлог хээгээр чичирдэг. Эхний горим голыг нэг жигд нум хэлбэртэй болгож муруйлдаг; хоёр дахь нь S-хэлбэрийн муруй үүсгэдэг бөгөөд түгээлт (node) завсрын дунд орчимд; өндөр горимууд улам нарийн төвөгтэй болдог. Горим бүр өөрийн гэсэн залруулах жингийн хуваарилалтыг шаарддаг тул энгийн нэг хурдны засварууд ихэвчлэн амжилтгүй болдог.
Алхам 1 — Анхны хэмжилтүүд
Анхаарал татаж буй ажиллах хурданд роторын дагуух хэд хэдэн байрлалд — ихэвчлэн холхивч бүрт, заримдаа завсрын цэгүүдэд — чичиргээг хэмжинэ. Уян роторын хувьд горим бүрийг барихын тулд хэмжилтүүдийг ихэвчлэн хэд хэдэн хурданд авдаг. Бодын график Жинг нэмж болох N засварын хавтгайнуудыг тодорхойлж, муфтын фланец, хүрдний ирмэг, эсвэл зориулалтын тэнцвэржүүлэх цагираг зэрэг хүрэх боломжтой онцлогуудад роторын дагуу тархуулна.
Алхам 3 — Дараалсан туршилтын жингийн ажиллуулалтууд
N бүх хэмжилтийн байршил. Гурван, дөрвөн эсвэл илүү хавтгайтай үед харилцан үйлчлэлийн сүлжээ нь хоёр хавтгайн ажлын цэвэр 2×2 хамаарлаас хамаагүй нягт болж, тооцоо нь гараар хийх боломжгүй түвшинд хүрдэг.
тэйгээр хийнэ. Жишээлбэл, дөрвөн хавтгайн хувьд:
Ажиллуулалт 1: зөвхөн 1-р хавтгайд туршилтын жин нөлөөллийн коэффициентийн арга Ажиллуулалт 2: зөвхөн 2-р хавтгайд туршилтын жин
1-р алхам — Анхны хэмжилтүүд
Роторын дагуу хэд хэдэн цэгт чичиргээг хэмжинэ — ихэвчлэн холхивч бүр дээр, заримдаа завсрын цэгүүд дээр — сонирхож буй ажиллагааны хурданд. Уян хатан роторын хувьд нэгнээс нөгөө горимыг бүртгэхийн тулд ихэвчлэн хэд хэдэн хурданд уншилт авдаг.
2-р алхам — Засварын хавтгайнуудыг тодорхойлох
Жин нэмж болох N засварын хавтгайнуудыг тодорхойлж, муфтын фланец, дугуйны ирмэг, эсвэл тусгай зориулалтын баланс цагираг зэрэг хүрэх боломжтой хэсгүүдэд роторын дагуу тархуулна.
3-р алхам — Дараалсан туршилтын жингийн ажиллуулалтууд
N ажиллуулалт туршилтын ажиллуулалтууд, тус бүр нэг л туршилтын жин нэг хавтгайд. Жишээлбэл, дөрвөн хавтгайн хувьд:
- 1-р ажиллуулалт: 1-р хавтгайд л туршилтын жин
- 2-р ажиллуулалт: 2-р хавтгайд л туршилтын жин
- 3-р туршилт: Зөвхөн 3-р засварын хавтгайд туршилтын жин
- 4-р туршилт: Зөвхөн 4-р засварын хавтгайд туршилтын жин
Туршилт бүрийн үед бүх мэдрэгчийн байрлал дээр чичиргээг бүртгэж, засварын хавтгай бүр хэмжилтийн цэг бүрт хэрхэн нөлөөлж байгааг тодорхойлдог бүрэн нөлөөллийн коэффициентийн матрицыг бүрдүүлнэ.
4-р алхам — Залруулгыг тооцоолох
Програм хангамж нь хамгийн оновчтой залруулах жин хавтгай бүрт зориулсан N тооны зэрэгцээ комплекс тэгшитгэлийн системийг шийднэ. Энэ нь гараар тооцоолохоос хэт хол байгаа матрицын алгебрийг шаарддаг тул тусгай програм хангамж нь чухал ач холбогдолтой.
5-р алхам — Суурилуулж, баталгаажуулах
Тооцоолсон жин бүрийг нэгэн зэрэг суурилуулж, үр дүнг баталгаажуулна. Уян хатан роторын хувьд баталгаажуулалт нь бүх ажиллагааны хурдны мужид хүрч, хурд бүрт зөвшөөрөгдөх чичиргээг баталгаажуулж, эцсийн шалгалтаар үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл холбогдох талбайг хангаж байгаа эсэхийг шалгана.
5. Модаль тэнцвэржүүлэлт: Өөр нэг арга
Маш уян хатан роторуудын хувьд, модаль тэнцвэржүүлэлт ихэвчлэн уламжлалт нөлөөллийн коэффициентийн аргаас илүү үр дүнтэй байдаг. Тодорхой хурдыг зорьдоггүй, харин тодорхой чичиргээний горимыг зорьдог: роторын хувийн горимын хэлбэртэй тохирсон жингийн багыг тооцоолох замаар цөөн туршилтын ажиллагаагаар сайн үр дүнд хүрч чаддаг. Үүний солилцоо нь нарийн төвөгтэй шинжилгээний хэрэгсэл болон роторын динамикт гүнзгий ойлголт шаарддагт оршино. Бодит байдал дээр энэ хоёр философи ихэвчлэн хосолдог — тэгэхээр N+2 арга модаль ойлголтыг нөлөөллийн коэффициентийн залруулгатай хослуулж, сонирхолтой горимуудыг шийдвэрлэхэд N хавтгайг, хатуу биеийн (статик болон моментийн) агуулгыг шийдвэрлэхэд дахин хоёр хавтгайг ашигладаг.
6. Нарийн төвөгтэй байдал ба бодит үзүүлэлтүүд
Олон хавтгай тэнцвэржүүлэлт нь бүх талаараа хоёр хавтгайн ажиллагаанаас тэсвэрлэхүйц илүү шаардлага ихтэй.
Туршилтын ажиллагааны тоо
Туршилтын ажиллагааны тоо нь хавтгайны тоотой алхам алхмаар нэмэгддэг. Дөрвөн хавтгай тэнцвэржүүлэлт нь дөрвөн туршилтын ажиллагааг, мөн анхны болон баталгаажуулах ажиллагааг шаарддаг — нийтдээ зургаан эхлэл болон зогсолт — энэ нь зардал, цаг хугацаа, машин болон холхивчийн элэгдлийг нэмэгдүүлдэг.
Математик нарийн төвөгтэй байдал
N жинг шийдвэрлэх нь N×N матрицыг урвуулахыг агуулдаг бөгөөд энэ нь тооцооллын хувьд хүнд бөгөөд өгөгдөл шуугиантай эсвэл хавтгайнууд муу байрласан үед тоон хувьд тогтворгүй болж болно.
Хэмжилтийн нарийвчлал
Хариулт нь олон зэрэгцээ тэгшитгэл дээр суурилдаг тул хэмжилтийн алдаа болон шуугиан нь хоёр хавтгайн тэнцвэржүүлэлтээс илүү хүчтэй нөлөөлдөг. Өндөр чанарын мэдрэгч, цэвэр суурилуулалт болон болгоомжтой өгөгдөл цуглуулах нь сонголт биш.
Засварын хавтгайн хүрэлцэх боломж
N хүрэлцэх боломжтой, үр дүнтэй хавтгайн байрлалыг олох нь хүндрэлтэй байж болно, ялангуяа олон хавтгай тэнцвэржүүлэлтийг анхааралдаа авч хийгдээгүй машин дээр.
7. Төхөөрөмж болон програм хангамжийн шаардлага
Олон хавтгайн ажиллагаа шаарддаг:
- Ур чадвартай тэнцвэржүүлэх програм хангамж: N×N нөлөөллийн коэффициентийн матрицыг боловсруулж, комплекс вектор тэгшитгэлийн системийг шийдвэрлэх чадвартай.
- Олон чичиргээний мэдрэгч: идеал хувьд дор хаяж N акселерометрүүд, хэмжилтийн байрлал бүрт нэг, гэхдээ зарим хэрэгсэл нь ажиллагааны хооронд дахин байршуулах замаар цөөн тоогоор хангалттай болгодог.
- Тахометр эсвэл Keyphasor: нарийвчлалтай фаз хэмжилт.
- Туршлагатай хүн ам: нарийн төвөгтэй байдал нь роторын динамик ба чичиргээний шинжилгээ.
8. Хөнгөн хоёр хавтгайн ажиллагаа хаана тохирч байгаа вэ
Хил хязгаарыг тодорхой байлгах нь чухал. Үйлдвэрлэлийн роторын ихэнх нь хатуу бөгөөд нэг эсвэл хоёр хавтгайн ажлын байран дээр тэнцвэржүүлэх — яг үүнийг хоёр сувгийн зөөврийн багаж болох Balanset-1A ажлын байран дээр, машины өөрийн холхивч дээр, задлахгүйгээр шийдвэрлэдэг. Олон хавтгай тэнцвэржүүлэлт нь критик хурднаас дээш ажилладаг жинхэнэ уян хатан роторын тусгай эскалаци юм. Зөв талбайн стратеги нь зөв хоёр хавтгайн тэнцвэржүүлэлт болон цэвэр оношлогоогоос эхлэх явдал юм; зөвхөн үлдэгдэл дунд хэсгийн чичиргээ нь ротор зөвхөн тэнцвэргүй эсвэл тэнхлэгийн зөрүүтэй — байгааг баталгаажуулсан үед нэмэлт хавтгайны нэмэлт зардал болон нарийн төвөгтэй байдал зөвтгөгдөнө.
9. Типик хэрэглээ
Олон хавтгай тэнцвэржүүлэлт нь өндөр хурдны тоног төхөөрөмж дээр суурилсан үйлдвэрүүдэд хэвийн:
- Цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэл: том уурын болон хийн турбин-генераторын багц.
- Петрохимийн: өндөр хурдны төвдөөс түлхэгч компрессор болон турбоэкспандер.
- Цэвэрлэгээ ба цаас: урт хатаагуурын дугуй болон календерийн дугуй.
- Агаарын зэвсэгт хүчний салбар: онгоцны хөдөлгүүрийн ротор болон турбо тоног төхөөрөмж.
- Үйлдвэрлэл: өндөр хурдны машин-хэрэгслийн спиндель.
Бүх тохиолдолд олон хавтгай тэнцвэржүүлэлтэд хийсэн хөрөнгө оруулалт нь тоног төхөөрөмжийн чухал ач холбогдол, гэмтлийн хүнд үр дагавар, хамгийн бага чичиргээгээр ажиллахад олдсон үр ашигаар зөвтгөгддөг.
