Квази-статик тэнцвэргүйдлийг ойлгох
Квази-статик тэнцвэргүйдэл гэж тодорхойлогддог харьцангуй ховор тохиолдлын нэг төрөл юм динамик тэнцвэргүйжил. Энэ нь роторын инерцийн гол тэнхлэг голын эргэлтийн тэнхлэгийг огтлолцдог ч биш роторын жинтэй төв дээр. Энгийнээр хэлбэл энэ нь статик болон моментийн тэнцвэргүйдлийг агуулсан төлөв юм статик тэнцвэргүйжил ба моментийн тэнцвэргүйдэл — статик болон моментийн тэнцвэргүйдлийн векторууд нэгэн адил тэнхлэгийн хавтгайд оршдог гэсэн онцлогтой. Энэ нэг хавтгайд байрлах нь түүний нэр болон онцгой зан төлөвийг тодорхойлдог.
1. Тодорхойлолт: Квази-статик тэнцвэргүйдэл гэж юу вэ?
Үүнийг төсөөлөхийн тулд төгс тэнцвэртэй роторыг тодорхойлдог зүйлийг санаарай: түүний инерцийн гол тэнхлэг эргэлтийн тэнхлэгтэй давхцдаг. Тэнцвэргүйдлийн өөр өөр төрлүүд тэнцвэргүйдэл энэ хоёр тэнхлэг яаж салж болохыг тодорхойлдог. Квази-статик тэнцвэргүйдлийн үед хоёр тэнхлэг огтлолцдог — тэд огтлолцдог — гэхдээ огтлолцлын цэг нь жинтэй төв дээр биш голын дагуу шилжсэн байрлалд байна. Геометрийн хувьд энэ нь статик болон моментийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нэгэн адил тэнхлэгийн хавтгайд орших налуу болон шилжсэн тэнхлэг юм — яг энэ нэг хавтгайд байрлах хослол нь хоёр тэнхлэгийг огтлолцуулдаг.
Динамик тэнцвэргүйдлийн бүх хэлбэр шиг энэ нь зөвхөн ротор эргэх үед бүрэн хэмжигддэг. Нийт төлөв нь нэг тодорхой тэнхлэгийн хавтгайд үйлчлэх нэг нийлбэр тэнцвэргүйдэлтэй тэнцүү тул тухайн хавтгайд зөв хэмжээтэй нэг засвар хийхэд арилна — гэхдээ энэ хавтгай машин дээр хүрэх боломжтой байх ёстой; эсрэг тохиолдолд энэ нь энгийн хоёр хавтгайн тэнцвэржүүлэлтийн ажил гэж үзнэ. Зүгээр л статик шалгалт нь үүнийг илрүүлэх боломжгүй, учир нь моментийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь зөвхөн эргэлтийн үед хүч үүсгэдэг.
2. Бусад төрлийн тэнцвэргүйдэлтэй хамаарал
Квази-статик тэнцвэргүйдлийг гурван стандарт ангилалтай хамт авч үзэх нь тусална:
- Статик тэнцвэргүйжил: жинтэй төвийн голын тэнхлэгээс шилжих цэвэр хөдөлгөөн. Энэ нь төвд тэмүүлэх хүчнүүдийг үүсгэдэг фазын нийцэлтэй хоёр холхивч дээр.
- Хос моментын тэнцвэргүйжил: цэвэр «хэлбэлзэл», эсрэг төгсгөлд тэнцүү хүнд цэгүүдтэй. Энэ нь холхивч дээр 180 градусын фазын зөрүүтэй хүчнүүдийг үүсгэдэг.
- Динамик тэнцвэргүйжил: ерөнхий тохиолдол — статик болон моментийн тэнцвэргүйдлийн дурын фазын өнцөгтэй хослол.
- Квази-статик тэнцвэргүйдэл: статик болон моментийн тэнцвэргүйдлийн векторууд нэгэн адил тэнхлэгийн хавтгайд орших динамик тэнцвэргүйдлийн онцгой тохиолдол, иймд налуу инерцийн гол тэнхлэг голын тэнхлэгийг (жинтэй төвөөс өөр цэгт) огтлолцдог.
Өөрөөр хэлбэл, бүх квази-статик ротор нь динамик тэнцвэргүй байдаг ч зөвхөн тодорхой геометрийн давхцал нь «квази-статик» гэсэн нэрийг олгодог.
3. Бодит жишээ: Гадна талд байрлах ротор
Классик номын жишээ нь нэг талдаа суурилсан ротор тэнцвэргүйдэл нь машины жинтэй төвөөс хол нэг хавтгайд оршино. Хоёр холхивчийн цаана урт голын төгсгөлд суурилуулсан хүнд хавтангуудтай том үйлдвэрийн сэнсийг авч үзье.
Сэнсийн хавтан дээр нэг хүнд цэг байна гэж үзье — хавтан дээрх цэвэр статик тэнцвэргүйдэл. Энэ нэг хүч хоёр холхивчид хүрэх арга нь тэгш хэмтэй биш:
- Сэнстэй ойрхон холхивч нь том чичиргээний хүчийг мэрдэг.
- Сэнснээс хол холхивч мөн хүчийг мэрдэг ч масс нь дэмжлэгээс «гарсан» байрлалд байгаа тул энэ хүч ойрхон холхивчийн эргэн тойронд эргэлдэх үйлдлээр үйлчилнэ.
Холхивч дээрх нийт үр дүн нь чичиргээ (статик) болон хэлбэлзэл (момент) бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хослуулсан нарийн төвөгтэй хөдөлгөөн юм. Хоёулаа нэг физик хүнд цэгээс үүсэлтэй тул тогтмол хамааралтай — яг энэ тогтмол хамаарал нь квази-статик төлөвийг үүсгэдэг. Энэ нь мөн гарсан роторууд яагаад мэдрэмтгий байдаг, бараг үргэлж хоёр хавтгайн засвар шаарддаг тухай юм.
4. Засвар
Зарчмын хувьд квази-статик тэнцвэргүйдлийг тохирох тэнхлэгийн хавтгайд нэг засвар хийхэд арилгаж болно, учир нь энэ нь тухайн хавтгайд үйлчлэх нэг нийлбэр тэнцвэргүйдэлтэй тэнцүү. Бодит байдал дээр энэ яг хавтгай нь угсрагдсан машин дээр хүрэх боломжгүй байдаг тул ажлын байран дээр энэ нь дурын ерөнхий динамик тэнцвэргүйдэл шиг засагддаг. Тэнцвэржүүлэлтийн ажиллагаа:
- Чичиргээг хэмжих амплитуд ба фаз 1× дээр ажлын хурд хоёр холхивчийн байрлал дээр.
- Шаардлагатай залруулах жин болон хоёр сонгосон засварын хавтгайн өнцгийн байрлалыг тооцоолох, ихэвчлэн нөлөөллийн коэффициент аргаар туршилтын жин.
- Жингүүдийг статик болон моментийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зэрэг цуцлахад тохируулах.
Ажлын байран дээр энэ нь стандарт хоёр хавтгайн тэнцвэржүүлэлт ажил юм. Хоёр сувгийн зөөврийн багаж Balanset-1A хоёр холхивч дээр далайц болон фазыг хэмжиж, роторын нөлөөллийн коэффициентүүдийг гаргаж, хавтгай бүрийн масс болон өнцгийг тооцоолно — дараа нь үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл ISO 21940-11 зэрэгт хүрч байгаа эсэхийг шалгана. Аналитик фазын уншилтаас квази-статик төлөвийг тодорхойлж болох ч бодит засвар нь дурын динамик тэнцвэргүйдэлд ашиглагддаг нотлогдсон хоёр хавтгайн арга юм.
5. Яагаад ялгаа чухал вэ
Ажлын байрны арга нь ихэвчлэн ижил хоёр хавтгайн ажил байдаг бол яагаад төлөвийг нэрлэх вэ? Учир нь квази-статик загварыг таних нь ойлголтыг дэмждэг — мөн энэ нь аргыг хялбарчилж болно, учир нь тохирох тэнхлэгийн хавтгайд нэг засвар хангалттай байдаг. Фазын хамаарал нь инженерд нэг гарсан хүнд цэг — хоёр бие даасан цэг биш — магадгүй физик шалтгаан гэдгийг хэлдэг, энэ нь эх үүсвэрийг хаана хайхыг заана: гэмтсэн хавтан, хуримтлагдсан бүтээгдэхүүн, эсвэл гарсан хавтан дээрх угсралтын алдаа. Энэ ойлголт нь фазын тайлбарын өргөн утгын нэг хэсэг юм роторын динамик.
