Роторын тэнцвэржүүлэлт: статик болон динамик тэнцвэргүйдэл, резонанс, практик аргачлал
Энэ гарын авлага тайлбарладаг Роторын тэнцвэржүүлэлт хүртэл хатуу роторууд: юу «тэнцвэргүйдэл» гэдгийг, статик болон динамик тэнцвэргүйдэл хэрхэн ялгаатай болохыг, резонанс болон шугаман бус чанар яагаад чанартай үр дүнд саад учруулж болохыг, мөн тэнцвэржүүлэлтийг нэг эсвэл хоёр засварын хавтгайд хэрхэн ихэвчлэн хийдгийг.
Агуулга
- Ротор гэж юу вэ, тэнцвэржүүлэлт юуг засдаг вэ?
- Роторын төрлүүд болон тэнцвэргүйдлийн төрлүүд
- Механизмын чичиргээ: тэнцвэржүүлэлт юуг арилгаж, юуг арилгаж чадахгүй вэ
- Резонанс: тэнцвэржүүлэлтэд саад учруулах хүчин зүйл
- Шугаман болон шугаман бус загварууд: тооцоолол хэзээ ажиллахыг зогсоодог вэ
- Тэнцвэржүүлэх төхөөрөмжүүд болон тэнцвэржүүлэх машин
- Хөшүү роторуудыг тэнцвэржүүлэх (практик тэмдэглэл)
- Динамик тэнцвэржүүлэлтийг хэрхэн гүйцэтгэдэг вэ (гурван аргын арга)
- Тэнцвэржүүлэлтийн чанарыг үнэлэх критерүүд
- Стандартууд болон эх сурвалжууд
- Түгээмэл асуултууд
Ротор гэж юу вэ, тэнцвэржүүлэлт юуг засдаг вэ?
Ротор нь тодорхой тэнхлэгийг тойрон эргэдэг бөгөөд холхивчийн гадаргуугаараа тулгуур дээрээ баригддаг биет юм. Роторын холхивчийн гадаргуу нь ачааллыг өнхрөх эсвэл гулсах холхивчийн дамжуулан тулгуур руу дамжуулдаг. Холхивчийн гадаргуу гэдэг нь голын хүзүүний гадаргуу эсвэл тэдгээрийг орлох гадаргуу юм.
Тэнцвэртэй роторын хувьд түүний масс нь эргэлтийн тэнхлэгийг тойрон тэгш хэмтэй тархсан байдаг, өөрөөр хэлбэл роторын аливаа элементийг эргэлтийн тэнхлэгийг тойрон тэгш хэмтэй байрласан өөр нэг элементтэй тааруулж болно. Тэнцвэртэй роторын хувьд аливаа роторын элементэд үйлчлэх төвөөс зайлуулах хүч нь тэгш хэмтэй элементэд үйлчлэх төвөөс зайлуулах хүчээр тэнцвэрждэг. Жишээлбэл, хэмжээгээрээ тэнцүү, чиглэлээрээ эсрэг F1 ба F2 төвөөс зайлуулах хүчнүүд нь 1 ба 2 элементүүдэд (Зураг 1 дээр ногоон өнгөөр тэмдэглэсэн) үйлчилнэ. Энэ нь бүх тэгш хэмтэй роторын элементүүдэд хүчинтэй тул ротор дээр үйлчлэх нийт төвөөс зайлуулах хүч 0 байх бөгөөд ротор тэнцвэртэй байна.
Гэвч роторын тэгш хэм алдагдсан тохиолдолд (Зураг 1 дээр тэгш хэмгүй элементийг улаан өнгөөр тэмдэглэсэн) ротор дээр тэнцвэргүй төвөөс зайлуулах хүч F3 үйлчилнэ. Эргэх үед энэ хүч нь роторын эргэлттэй хамт чиглэлээ өөрчилнө. Энэ хүчнээс үүдэлтэй динамик ачаалал нь холхивч руу дамжиж, элэгдлийг хурдасгана.
Нэмж дурдахад, энэ хувьсах чиглэлтэй хүчний нөлөөн дор ротор бэхлэгдсэн тулгуур, суурийн циклик гажилт үүсдэг, өөрөөр хэлбэл чичиргээ үүсдэг. Роторын тэнцвэргүйдэл болон түүнтэй хамт явагдах чичиргээг арилгахын тулд, ротор дахь тэгш хэмийг сэргээхийн тулд тэнцвэржүүлэх масс суурилуулах шаардлагатай.
Роторын тэнцвэржүүлэлт нь тэнцвэржүүлэх масс нэмэх замаар тэнцвэргүйдлийг засах үйлдэл юм. Өөрөөр хэлбэл, тэнцвэржүүлэлтийн зорилго нь роторын инерцийн үндсэн төв тэнхлэгийг түүний эргэлтийн тэнхлэгт аль болох ойртуулж, ингэснээр үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл заасан хязгаарын дотор байх явдал юм.
Тэнцвэржүүлэлтийн зорилго нь нэг эсвэл хэд хэдэн тэнцвэржүүлэх жингийн хэмжээ болон байршлыг (өнцөг) олох явдал юм.
Роторын төрлүүд болон тэнцвэргүйдлийн төрлүүд
Роторын материалын бат бөх чанар болон түүнд үйлчлэх төвөөс зайлуулах хүчний хэмжээг тооцвол роторуудыг хоёр төрөлд хувааж болно - хөшүү ротор болон уян ротор.
Хөшүү роторууд нь ажиллах горимд төвөөс зайлуулах хүчний нөлөөгөөр бага зэрэг деформацид ордог бөгөөд энэ деформацийн нөлөөг тооцоололд үл тоомсорлож болно.
Уян роторуудын гажилтыг цаашид үл тоомсорлож болохгүй. Уян роторуудын гажилт тэнцвэржүүлэх асуудлын шийдлийг хүндрүүлж, хатуу роторуудыг тэнцвэржүүлэх асуудалтай харьцуулахад өөр математик загвар ашиглахыг шаарддаг. Тэмдэглэх нь зүйтэй: нэг ротор бага хурдад хатуу шиг, өндөр хурдад уян шиг ажиллаж болно. Практик шалгуур нь ажиллагааны хурдыг роторын эхний критик (нугарах) хурдтай харьцуулах явдал юм: ротор нь хатуу гэж тооцогддог — ISO 21940-11 нь «хатуу зан төлөвтэй» ротор гэж ярьдаг — энэ хурдаас мэдэгдэхүйц бага, практикт эхний критик хурдны ойролцоогоор 50–70%-иас доогуур ажиллаж байх үед. Үүнээс дээш, ротор хурдтай хамт өөрчлөгддөг горим хэлбэрт нугардаг: энэ нь уян бөгөөд модаль эсвэл олон хавтгайт аргаар тэнцвэржүүлэгдэх ёстой (ISO 21940-12). Цаашид бид зөвхөн хатуу роторуудыг тэнцвэржүүлэхийг авч үзэх болно.
Тэнцвэргүй масс ротор дагуу хэрхэн тархсанаас хамааран, ISO 21940-2 тэнцвэргүйдлийн хэд хэдэн төлвийг ялгадаг:
- статик тэнцвэргүйжил — гол инерцийн тэнхлэг нь голын тэнхлэгтэй параллель шилжсэн байдаг; үүнийг эргэлтгүйгээр илрүүлж болно, учир нь ротор хүндийн жингийн нөлөөгөөр хүнд цэг нь доод талд байх хүртэл эргэдэг. Нэг хавтгай дахь ганц засварын масс үүнийг арилгадаг;
- хос (момент) тэнцвэргүйдэл — гол инерцийн тэнхлэг нь голын тэнхлэгийг массын төвд огтолж байдаг; хоёр тэнцүү тэнцвэргүйдэл нь өөр өөр хавтгайд, 180°-ын зайтай оршдог. Энэ нь зөвхөн эргэлтийн үед л илэрч, хоёр хавтгайд хоёр засварын масс шаарддаг;
- динамик тэнцвэргүйжил — ерөнхий, бодит ертөнцийн тохиолдол: статик болон момент тэнцвэргүйдлийн хослол. Гол инерцийн тэнхлэг нь голын тэнхлэгтэй ч параллель биш, огтлолцдог ч биш. Хатуу роторын хувьд хоёр засварын хавтгай хэрэгтэй бөгөөд хангалттай.
Хуучин «моментын тэнцвэргүйдэл» гэсэн нэр томьёо нь момент тэнцвэргүйдэл (couple unbalance)-тэй ижил утгатай; үүнийг статик болон момент бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нийлбэр болох динамик тэнцвэргүйдэлтэй андуурч болохгүй. Статик тэнцвэргүйдэлтэй роторын жишээг 2-р зурагт үзүүлэв.
Момент тэнцвэргүйдэл зөвхөн ротор эргэх үед л илэрдэг.
Момент тэнцвэргүйдэлтэй роторын жишээ 3-р зурагт үзүүлэв.
Энэ тохиолдолд, тэнцвэргүй тэнцүү M1, M2 масс нь өөр өөр хавтгайд — роторын урт дагуух өөр өөр газарт байрладаг. Статик байрлалд, өөрөөр хэлбэл ротор эргэхгүй байхад, роторт зөвхөн таталцлын хүч л нөлөөлж, масс нь бие биенээ тэнцвэржүүлдэг. Динамикт, ротор эргэх үед, M1, M2 масст Fc1, Fc2 төвөөс зугтах хүчнүүд нөлөөлж эхэлдэг. Эдгээр хүчнүүд хэмжээгээрээ тэнцүү, чиглэлээрээ эсрэг байна. Гэхдээ, тэдгээр нь голын урт дагуу өөр өөр газар хэрэглэгддэг бөгөөд нэг шугам дээр байдаггүй тул эдгээр хүчнүүд бие биенээ нөхдөггүй. Fc1, Fc2 хүчнүүд роторт хэрэглэгдэх момент үүсгэдэг — тиймээс хос тэнцвэргүйжлийг моментын тэнцвэргүйжил гэж мөн нэрлэдэг. Үүний дагуу, нөхөгдөөгүй төвөөс зугтах хүчнүүд холхивчийн байрлалд нөлөөлж, тооцоолсон утгаас хавьгүй их байж, холхивчийн ашиглалтын хугацааг богиносгож болно.
Энэ төрлийн тэнцвэргүйдэл нь зөвхөн роторын эргэлтийн үед л илэрдэг тул, үүнийг «хутгууд дээр» тэнцвэржүүлэх эсвэл ижил төстэй аргаар статик нөхцөлд засах боломжгүй. Моментийн тэнцвэргүйдлийг арилгахын тулд, M1 болон M2 массаас үүсэх моменттой тэнцүү хэмжээтэй, эсрэг чиглэлтэй момент үүсгэдэг хоёр нөхөн олговрын жин суурилуулах шаардлагатай. Нөхөн олговрын масс нь M1, M2 массатай яг эсрэг, тэнцүү хэмжээтэй байх албагүй. Гол зүйл бол тэдгээр нь тэнцвэргүйдлийн моментийг бүрэн нөхөх момент үүсгэх явдал юм.
Ерөнхийдөө M1, M2 масс нь бие биетэйгээ тэнцүү байх албагүй, тиймээс статик болон хос тэнцвэргүйжлийн хослол үүснэ — ISO 21940-2 нь яг энэ ерөнхий тохиолдлыг динамик тэнцвэргүйжил гэж нэрлэдэг. Онолын хувьд батлагдсан: хатуу роторын хувьд, роторын урт дагуу зайтай байрлуулсан хоёр жин нь түүний тэнцвэргүйжлийг арилгахад шаардлагатай бөгөөд хангалттай юм. Эдгээр жин нь хос тэнцвэргүйжлээс үүсэх момент болон, роторын тэнхлэгт харьцуулсан массын тэгш бус байдлаас (статик тэнцвэргүйжил) үүсэх төвөөс зугтах хүч хоёуланг нь нөхнө. Ихэвчлэн хос тэнцвэргүйжил нь гол мэт урт роторуудад, статик тэнцвэргүйжил нь нарийн роторуудад шинж чанартай байдаг. Гэхдээ хэрэв нарийн ротор нь тэнхлэгтэй харьцуулахад хазайсан эсвэл гажигтай («найман тоо») бол, хос тэнцвэргүйжлийг арилгахад хэцүү байх болно (4-р зургийг үзнэ үү), учир нь ийм тохиолдолд шаардлагатай нөхөх моментийг үүсгэх засварын жинг байрлуулах нь хэцүү байдаг.
F1 ба F2 хүчнүүд нь ижил шугам дээр оршихгүй бөгөөд бие биенээ нөхөн төлбөрлөхгүй.
Нарийн ротороос болж компенсацийн моментийг үүсгэх мутар богино байдаг тул том засварын жин шаардагдаж болно. Гэхдээ энэ нь мөн засварын жингээс үүсэх төвөөс зугтах хүчээр нарийн ротор гажигдсанаас «үүсгэгдсэн тэнцвэргүйдэл»-д хүргэдэг. (жишээ нь харна уу, Хатуу роторуудыг тэнцвэржүүлэх аргачилсан заавар ГОСТ 22061-76-ийн дагуу — орчин үеийн олон улсын дүйцэх стандарт нь ISO 21940-11, өмнө нь ISO 1940-1 — 10-р бүлэг, «Ротор–тулгуур систем»).
Энэ нь сэнсний нарийн ажлын хүрдэнд ажиглагддаг бөгөөд массын тэнцвэргүйдлийн дээр нэмэлтээр аэродинамик тэнцвэргүйдэл мөн байдаг: жигд бус хавтгайн геометр нь жигд бус хавтгайн ачааллыг үүсгэж, улмаар цэвэр радиаль хүч үүсгэдэг. Засварын жингийн төвөөс зайлуулах хүчтэй адилаар, энэ хүч хурдны квадраттай пропорциональ өсдөг боловч энэ нь мөн ажлын цэгээс хамаарна — агаарын нягт, дэмперийн байрлал, сувгийн эсэргүүцэл — тиймээс нэг ажлын цэгт тэнцвэржсэн засварын жин нөгөө цэгт оновчтой хэвээр байхгүй. Иймд, аэродинамикийн бүрэлдэхүүн хэсгийг масс нэмэхээр биш, харин хавтгайн геометрийг сэргээж засах ёстой.
Цахилгаан соронзон хүчнүүд цахилгаан машинд (эксцентрик агаарын завсраас үүсэх тэнцвэргүй соронзон таталцал, хугарсан саваа, богиносгосон давхаргуудаас) өөрөөр биш, өөр байдлаар ажилладаг: эдгээр нь эргэлтийн хурдаар биш, харин агаарын завсрын урсгалаар удирддаг бөгөөд машиныг голдуу 1×-д биш, харин шугамын давтамжийн хоёр дахин болон туйл дамжих хажуугийн полосуудад өдөөдөг. Эдгээр нь эргэлтийн давтамжаас өөр давтамжинд үйлчилдэг тул, тэнцвэржүүлэлт тэдгээрийг огт нөхөж чадахгүй. Товчхондоо, тэнцвэржүүлэлт зөвхөн 1× массатай холбоотой өдөөлтийг л арилгадаг — энэ нь машин дахь чичиргээний бүх эх үүсвэрийг арилгаж чадахгүй.
Механизмын чичиргээ
Чичиргээ нь циклик өдөөх хүчний нөлөөнд механизмийн бүтэц хийх хариу үйлдэл юм. Энэ хүч нь өөр өөр шинж чанартай байж болно.
Тэнцвэргүй ротороос үүсэх төвөөс зайлуулах хүч нь "хүнд цэг" дээр үйлчлэх нөхөн төлбөрлөгдөөгүй хүч юм. Роторыг тэнцвэржүүлэх замаар арилгаж болох нь энэ хүч болон түүнээс үүдэлтэй чичиргээ юм.
Хослох хэсгүүдийн үйлдвэрлэл, угсралтын алдаанаас үүдэлтэй "геометрийн" шинж чанартай харилцан үйлчлэлийн хүчнүүд. Эдгээр хүчнүүд нь жишээлбэл голын хүзүүний тойрог биш байдал, хурдны шүдний профил дахь алдаа, холхивчийн өнхрөх замын долгион, хослох голуудын тэнхлэгийн зөрүү зэргээс үүдэлтэй үүсч болно. Голын хүзүүний тойрог биш байдлын хувьд голын тэнхлэг нь голын эргэлтийн өнцгөөс хамаарч шилжинэ. Энэ чичиргээ нь мөн роторын хурданд үүсдэг ч тэнцвэржүүлэх замаар арилгах нь бараг боломжгүй.
Сэнс болон бусад хавтангай механизмийн ажлын хүрдүүдийн эргэлтээс үүсэх аэродинамик хүчнүүд. Гидравлик насос, турбин зэрэг ажлын хүрдүүдийн эргэлтээс үүсэх гидродинамик хүчнүүд.
Цахилгаан машин ажиллах явцад үүсэх цахилгаан соронзон хүчнүүд, жишээлбэл тэгш хэмгүй роторын ороомог, богино хэлхээтэй ороомог зэрэг.
Чичиргээний хэмжээ (жишээ нь, түүний далайц Av) нь зөвхөн ω тойрог давтамжтайгаар механизмд үйлчлэх хөдөлгөгч хүч Fv-ээс гадна, механизмын k хатуулаг, m масс, мөн намсгалтын коэффициент C-ээс хамаардаг, доорх (1) томьёо харуулснаар.
Чичиргээ хэмжих, механизмүүдийг тэнцвэржүүлэхэд өөр өөр төрлийн мэдрэгчүүдийг ашиглаж болно, үүнд:
- чичиргээний хурдатгалыг (акселерометр) болон чичиргээний хурдыг хэмжих зориулалттай абсолют чичиргээний мэдрэгчүүд;
- харьцангуй чичиргээний мэдрэгчүүд - чичиргээний шилжилтийг хэмжих зориулалттай вихрээний гүйдэл эсвэл багтаамжтай;
- зарим тохиолдолд (механизмын бүтэц зөвшөөрөх үед) хүчний мэдрэгчийг мөн чичиргээний ачааллыг үнэлэхэд ашиглаж болно; ялангуяа хөшүүн холхивчтай балансировкын машин дэмжлэгийн чичиргээний ачааллыг хэмжихэд өргөн хэрэглэгддэг.
Тэгэхээр чичиргээ нь гадаад хүчний нөлөөнд машин үзүүлэх хариу үйлдэл юм. Чичиргээний хэмжээ нь зөвхөн механизмд үйлчлэх хүчний хэмжээнээс биш, мөн механизмын бүтцийн хөшүүн чанараас хамаарна. Ижил хүч нь өөр өөр чичиргээг үүсгэж болно. Хөшүүн холхивчтай машинд чичиргээ бага байсан ч холхивчид их хэмжээний динамик ачаалал үүсч болно. Энэ шалтгаанаар хөшүүн холхивчтай машинуудыг тэнцвэржүүлэхэд чичиргээний мэдрэгч (чичиргээний акселерометр) биш харин хүчний мэдрэгчийг ашигладаг.
Чичиргээний мэдрэгчийг харьцангуй уян дэмжлэгтэй механизмуудад, тэнцвэргүй төвөөс зайлах хүчний нөлөөгөөр дэмжлэгүүд тодорхой хэмжээгээр деформацид орж чичиргээ үүсгэх үед ашигладаг. Хүчний мэдрэгчийг хөшүүн дэмжлэгтэй механизмуудад, тэнцвэргүйдлээс үүдэлтэй их хүч ч мэдэгдэхүйц чичиргээг үүсгэхгүй үед ашигладаг.
Резонанс нь тэнцвэржүүлэлтийг саатуулах хүчин зүйл
Өмнө дурдсанаар роторуудыг хөшүүн болон уян гэж ангилдаг. Роторын хөшүүн чанар эсвэл уян чанарыг түүний суурилагдсан дэмжлэгийн (суурь) хөшүүн чанар эсвэл хөдөлгөөнт чанартай андуурч болохгүй. Төвөөс зайлах хүчний нөлөөгөөр үүсэх деформаци (муруйлт)-г үл тоомсорлож болох үед роторыг хөшүүн гэж үздэг. Уян роторын деформаци харьцангуй их байдаг тул үл тоомсорлох боломжгүй.
Энэ өгүүлэлд бид зөвхөн хөшүүн роторуудын тэнцвэржүүлэлтийг авч үзнэ. Хөшүүн (деформацид орохгүй) роторыг өөрөө хөшүүн эсвэл хөдөлгөөнт (уян) дэмжлэг дээр суурилуулж болно. Дэмжлэгийн энэхүү хөшүүн/уян чанар нь мөн роторын эргэлтийн хурд болон үүсэх төвөөс зайлах хүчний хэмжээнээс хамаарч харьцангуй юм. Нөхцөлт хил нь роторын дэмжлэгийн хувийн чичиргээний давтамж юм.
Механик системийн хувьд, өөрийн чичиргээний хэлбэр, давтамжийг механик системийн элементүүдийн масс, уян чанараар тодорхойлдог. Өөрөөр хэлбэл, өөрийн чичиргээний давтамж нь механик системийн дотоод шинж чанар бөгөөд гадаад хүчнээс хамаардаггүй. Тэнцвэрийн байрлалаас хазайсны дараа, түшлэгүүд уян чанарын улмаас тэнцвэрийн байрлал руу буцах хандлагатай байдаг. Гэхдээ жинтэй роторын инерцийн улмаас, энэ үйл явц нь намжих хэлбэлзлийн шинж чанартай байдаг. Эдгээр чичиргээ нь ротор-түшлэгийн системийн өөрийн чичиргээ юм. Тэдгээрийн давтамж нь роторын массын түшлэгийн уян чанартай харьцаанаас хамаарна, доорх (2) томьёо харуулж байгаачлан.
Ротор эргэлтээ эхлүүлж, түүний эргэлтийн давтамж хувийн чичиргээний давтамж руу ойртох үед чичиргээний далайц огцом нэмэгдэж, бүтцийн эвдрэлд хүргэж болно.
Механик резонансын үзэгдэл үүснэ. Резонанстай ойрхон бол хариу урвал чанарын коэффициент Q = 1/(2ζ)-ээр өсдөг, машины бүтцийн хувьд ихэвчлэн 3–17, оргил нь нарийн байж болно: хэдхэн хувийн хурдны өөрчлөлт чичиргээний түвшинг хэд дахин өөрчилж болно. Резонансыг гаталж өнгөрөхөд фазын хоцрогдол 180°-аар савлаж, оргил дээр 90°-ыг дамждаг.
Хэрэв механизмын загвар амжилтгүй бөгөөд роторын ажлын давтамж байгалийн чичиргээний давтамжтай ойролцоо байвал, механизмын ажиллагаа зөвшөөрөгдөхгүй өндөр чичиргээний улмаас боломжгүй болдог. Ердийн аргаар тэнцвэржүүлэх нь тэр үед боломжгүй, учир нь хурдны бага өөрчлөлт ч гэсэн чичиргээний параметрийг эрс өөрчилдөг. Резонансын бүсэд тэнцвэржүүлэхийн тулд, энэ өгүүлэлд авч үзээгүй тусгай аргууд ашиглагддаг.
Механизмын хувийн чичиргээний давтамжийг чөлөөт удаашралын үеэр (роторын эргэлтийг унтраахад) эсвэл цохилтын аргаар, дараа нь системийн цохилтанд үзүүлэх хариу үйлдлийн спектрийн шинжилгээгээр тодорхойлж болно.
Эргэлтийн ажлын давтамж нь резонансын давтамжаас дээгүүр байдаг, өөрөөр хэлбэл суперкритик (резонансын дараах) горимд ажилладаг механизмуудын хувьд, тулгуурыг хөдөлгөөнтэй гэж үзэж, чичиргээний мэдрэгч, ялангуяа бүтцийн элементийн хурдатгалыг хэмждэг чичиргээний акселерометр хэмжилтэд ашигладаг. Резонансын өмнөх горимд ажилладаг механизмуудын хувьд, тулгуурыг хатуу гэж үздэг. Энэ тохиолдолд, хүчний мэдрэгч ашигладаг.
Механик системийн шугаман болон шугаман бус загварууд. Шугаман бус байдал нь тэнцвэржүүлэлтийг саатуулах хүчин зүйл
Хөшүүн роторуудыг тэнцвэржүүлэхэд тэнцвэржүүлэлтийн тооцоололд шугаман загвар гэж нэрлэгддэг математик загваруудыг ашигладаг. Шугаман загвар гэдэг нь ийм загварт нэг хэмжигдэхүүн нь нөгөөтэй пропорциональ (шугаман) хамааралтай гэсэн үг юм. Жишээлбэл, ротор дээрх нөхөн төлбөр төлөөгүй масс хоёр дахин нэмэгдвэл чичиргээний утга мөн хоёр дахин нэмэгдэнэ. Хөшүүн роторуудын хувьд тэд деформацид ордоггүй тул шугаман загварыг ашиглаж болно.
Уян роторуудын хувьд шугаман загварыг ашиглах боломжгүй болно. Уян роторын хувьд эргэлтийн явцад хүнд цэгийн масс нэмэгдэхэд нэмэлт деформаци үүсч, массын зэрэгцээ хүнд цэгийн байрлалын радиус мөн нэмэгдэнэ. Иймд уян роторын хувьд чичиргээ нь хоёр дахаас илүү нэмэгдэж, энгийн тооцооллын аргууд ажиллахгүй.
Шугаман бус чанарын өөр эх сурвалж бол их хазайлтад түшлэгийн хатуулаг өөрчлөгдөх явдал юм: бага хазайлтад бүтцийн элементийн нэг багц ачааллыг үүрдэг, харин ихэд өөр элементүүд ажилд орж эхэлдэг. Тиймээс суурьт бэхлэгдээгүй, харин жишээ нь зүгээр л шалан дээр тавьсан механизмуудыг тэнцвэржүүлж болохгүй. Ихээхэн чичиргээтэй үед, тэнцвэргүйжлийн хүч механизмыг шалнаас татаж авч, ингэснээр системийн хатуулгийн шинж чанарыг мэдэгдэхүйц өөрчилж болно. Мотор хөл найдвартай бэхлэгдсэн байх, болтын бэхэлгээ чангалсан байх, шайбны зузаан хангалттай бэхэлгээний хатуулаг хангах ёстой гэх мэт. Хэрэв холхивч эвдэрсэн бол, голын мэдэгдэхүйц зэрэгцээ бус байдал болон цохилт үүсэх боломжтой бөгөөд энэ нь мөн муу шугаман чанар, чанартай тэнцвэржүүлэлт хийх боломжгүй байдалд хүргэнэ.
Тэнцвэржүүлэх төхөөрөмжүүд болон тэнцвэржүүлэх машин
Тэнцвэржүүлэлт нь инерцийн үндсэн төв тэнхлэгийг роторын эргэлтийн тэнхлэгтэй зэрэгцүүлэх процесс гэдгийг санаарай.
Энэ процессыг хоёр аргаар гүйцэтгэж болно.
Эхний арга нь роторын цухуйсан тэнхлэгийг (trunnions) тэдгээрийн төв дундуур өнгөрөх тэнхлэг нь роторын инерцийн үндсэн төв тэнхлэгтэй давхцахаар боловсруулахыг агуулдаг. Ийм арга практикт ховор ашиглагддаг бөгөөд энэ өгүүлэлд дэлгэрэнгүй авч үзэхгүй.
Хоёр дахь (хамгийн түгээмэл) арга нь ротор дээр залруулах жингүүдийг шилжүүлэх, суурилуулах эсвэл авахыг оролдоно, эдгээр нь роторын инерцийн тэнхлэгийг түүний эргэлтийн тэнхлэгтэй хамгийн ойр байрлуулах зорилготой.
Тэнцвэржүүлэх явцад залруулах жингүүдийг шилжүүлэх, нэмэх эсвэл авах нь урхаж, алхаж, гадаргуу боловсруулж, үүсгэж, бэхлэх эсвэл суллах, лазер эсвэл электрон цацрагаар шатаах, электролиз, цахилгаан соронзон гадаргуу боловсруулалт гэх мэт олон төрлийн технологийн үйлдлүүдийг ашиглан гүйцэтгэгдэж болно.
Тэнцвэржүүлэлтийн процессыг хоёр аргаар гүйцэтгэж болно:
- Field balancing (in situ) — угсарсан ротор өөрийн холхивч дээр, өөрийн суурин дээр, өөрийн ажиллах хурдтайгаа, зөөврийн тэнцвэржүүлэх иж бүрдэл ашиглан тэнцвэржүүлэгддэг;
- Shop balancing — ротор буулгагдаж, тусгай тэнцвэржүүлэх машин дээр тэнцвэржүүлэгддэг.
Роторуудыг өөрийн холхивч дээр нь тэнцвэржүүлэхийн тулд, ихэвчлэн тэнцвэржүүлсэн роторын чичиргээг түүний эргэлтийн давтамжид вектор хэлбэрээр хэмжих боломж олгодог, өөрөөр хэлбэл чичиргээний далайц болон фаз хоёуланг нь хэмжих боломжтой тусгай тэнцвэржүүлэлтийн төхөөрөмж (иж бүрдэл) ашигладаг. Одоогийн байдлаар дээрх төхөөрөмжүүд микропроцессорын технологи дээр суурилан үйлдвэрлэгддэг бөгөөд (чичиргээний хэмжилт, шинжилгээнээс гадна) роторт түүний тэнцвэргүйдлийг нөхөхийн тулд суурилуулах ёстой засварын жингийн параметрүүдийг автоматаар тооцоолж өгдөг.
Эдгээр төхөөрөмжүүдэд дараах нь багтана:
- компьютер эсвэл үйлдвэрлэлийн хянагчийн үндсэн дээрх хэмжилт, тооцооллын нэгж;
- хоёр (эсвэл илүү) чичиргээний мэдрэгч;
- a phase angle sensor;
- мэдрэгчдийг байрлал дээр суурилуулахад зориулсан нэмэлт хэрэгслүүд;
- нэг, хоёр эсвэл илүү засварын хавтгайд роторын чичиргээний параметрүүдийн хэмжилтийн бүтэн мөчлөгийг гүйцэтгэхэд зориулсан тусгай програм хангамж.
Одоогийн байдлаар хоёр төрлийн балансировкын машин хамгийн түгээмэл:
- Зөөлөн холхивчтой машинууд (уян дэмжлэгтэй);
- Хатуу холхивчтой машинууд (хатуу дэмжлэгтэй).
Зөөлөн холхивчтой (резонансаас дээш) машинууд харьцангуй уян хатан тулгууртай, жишээ нь хавтгай пүрштэй байдаг. Эдгээр тулгуурын байгалийн чичиргээний давтамж нь ихэвчлэн тэдгээр дээр суурилагдсан тэнцвэржсэн роторын эргэлтийн давтамжаас 2-3 дахин бага байдаг тул, машин резонансаас дээгүүр ажилладаг. Резонансаас дээгүүр ажилладаг эдгээр машинуудын тулгуурын хөдөлгөөнийг хэмжихийн тулд, ихэвчлэн чичиргээний мэдрэгч (акселерометр, чичиргээний хурдны мэдрэгч гэх мэт) ашигладаг.
Хатуу холхивчтой (резонансын өмнөх) машинууд нэлээд хөшүүн тулгуур ашигла, тэдгээрийн чичиргээний хувийн давтамж нь тэнцвэржүүлж буй роторын эргэлтийн давтамжаас 2-3 дахин өндөр байх ёстой, ингэснээр машин резонансаас доогуур ажиллана. Резонансын өмнөх машины тулгуур дээрх динамик ачааллыг хэмжихийн тулд ихэвчлэн хүчний мэдрэгч ашигладаг.
Резонансын өмнөх (hard-bearing) тэнцвэржүүлэх машинуудын давуу тал нь тэдгээр дээр тэнцвэржүүлэлтийг ротор дээр харьцангуй бага хурдтайгаар (400 - 500 rpm хүртэл) гүйцэтгэж болно гэдэгт оршдог бөгөөд энэ нь машин болон түүний суурийн бүтцийг ихээхэн хялбаршуулж, тэнцвэржүүлэлтийн бүтээмж болон аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлдэг.
Хөшүүн роторуудыг тэнцвэржүүлэх
Чухал!
- Тэнцвэржүүлэлт нь зөвхөн роторын массыг түүний эргэлтийн тэнхлэгтэй харьцуулахад тэгш бус тархалтаас үүдэлтэй чичиргээг арилгана. Өөр төрлийн чичиргээг тэнцвэржүүлэлтээр арилгах боломжгүй!
- Ажиллах эргэлтийн давтамжид резонанс байхгүйг хангах бүтэцтэй, суурь дээр найдвартай бэхлэгдсэн, засвар үйлчилгээний бэлэн холхивчид суурилагдсан техникийн механизмуудыг тэнцвэржүүлэхэд бэлэн байдаг.
- Гэмтэлтэй тоног төхөөрөмжийг тэнцвэржүүлэхээс өмнө засварлах ёстой. Үгүй бол чанартай тэнцвэржүүлэлт боломжгүй.
Тэнцвэржүүлэлт нь засварын орлуулагч биш!
Тэнцвэржүүлэлтийн гол зорилго нь төвөөс зайлах хүчнүүдийг эсэргүүцэх нөхөн төлбөрийн жингүүдийн масс болон байрлалыг олох явдал юм.
Дээр дурдсанчлан, хөшүүн роторын хувьд, ерөнхийдөө хоёр компенсацийн жин суурилуулах нь зайлшгүй бөгөөд хангалттай. Энэ нь роторын тэнцвэргүйдлийн статик болон момент бүрэлдэхүүн хэсэг хоёуланг нь арилгана. Тэнцвэржүүлэлтийн явцад чичиргээ хэмжих ерөнхий схем дараах байдалтай байна.
Чичиргээний мэдрэгчийг холхивчийн тулгуур дээр 1, 2 цэгт суурилуулна. Эргэлтийн тэмдгийг, ихэвчлэн тусгал хальсаар, ротор дээр бэхэлдэг. Эргэлтийн тэмдгийг лазер тахометр ротор хурд болон чичиргээний дохионы фазыг тодорхойлоход ашигладаг.
Динамик тэнцвэржүүлэлтийг хэрхэн гүйцэтгэдэг вэ (гурван аргын арга)
Ихэнх тохиолдолд динамик тэнцвэржүүлэлтийг гурван удаагийн эргүүлгийн аргаар гүйцэтгэдэг. Энэ арга нь мэдэгдэж буй массын туршилтын жинг ротор дээр 1, 2-р хавтгайд дараалан байрлуулж, тэнцвэржүүлэх жингийн масс болон байрлалыг чичиргээний параметрийн өөрчлөлтийн үр дүнд үндэслэн тооцоолдогт суурилдаг.
Засварын жин суурилуулагдсан хавтгайг засварын хавтгай. Correction planes are located on the rotor itself — ихэвчлэн роторын биеийн хоёр үзүүрт, сэнс эсвэл ажлын хүрдний диск дээр, эсвэл тусгай тэнцвэржүүлэх цагирагт. Тэдгээрийг бүтэц зөвшөөрөх хэрээр тэнхлэгийн дагуу аль болох хол сонгох ёстой, ингэснээр дунд зэргийн жин хангалттай засварын момент үүсгэнэ. Энэ нь хэмжилтийн цэгүүд, тэдгээр нь холхивчийн байшинд байрладаг (6-р зургийг үзнэ үү).
Эхний асаалтад эхлэлийн чичиргээг хэмждэг (Balanset программд энэ нь Run 0 гэж нэрлэгддэг). Дараа нь мэдэгдэж буй масстай туршилтын жинг ротор дээр, холхивчүүдийн нэгэнд ойрхон байрлуулдаг. Хоёрдугаар асаалт хийгддэг (Run 1), чичиргээний параметрүүдийг хэмждэг, эдгээр нь туршилтын жин суурилуулснаас өөрчлөгдөх ёстой. Дараа нь эхний хавтгай дахь туршилтын жинг авч, хоёрдугаар хавтгайд суурилуулдаг. Гуравдугаар туршилтын гүйлт гүйцэтгэгддэг (Run 2), чичиргээний параметрүүдийг хэмждэг. Туршилтын жинг авч, программ хангамж автоматаар тэнцвэржүүлэх жингийн масс, суурилуулах өнцгийг тооцоолдог.
Тооцоолсон засварын жинг дараа нь өөрийн хавтгайд суурилуулж, шалгах ажиллуулалт хийдэг — Balanset программ хангамжид энэ нь Run T (Trim) юм. Үлдэгдэл чичиргээг тэсвэрлэлтэй харьцуулна. Хэрэв үр дүн нь зорилтоос дээгүүр хэвээр байвал, программ хангамж аль хэдийн тодорхойлсон нөлөөллийн коэффициентийг дахин ашигладаг тул, шинэ туршилтын жингийн ажиллуулалт шаардлагагүй — зөвхөн жижиг нэмэлт trim засвар тооцоологдож, суурилуулагдана.
Туршилтын жин суурилуулах зорилго нь систем тэнцвэргүйдлийн өөрчлөлтөд хэрхэн хариу үзүүлдгийг тодорхойлох явдал юм. Туршилтын жингийн масс, байрлал мэдэгдэж байгаа тул, программ хангамж нөлөөллийн коэффициент гэж нэрлэгддэг зүйлийг тооцоолж, мэдэгдэж буй тэнцвэргүйдэл оруулах нь чичиргээний параметрт хэрхэн нөлөөлдгийг харуулж чаддаг. Нөлөөллийн коэффициентүүд нь механик системийн өөрийн шинж чанар бөгөөд тулгуурын хатуулаг, ротор-тулгуур системийн масс (инерц)-аас хамаарна.
Ижил төрлийн, ижил бүтэцтэй механизмүүдийн хувьд нөлөөллийн коэффициентүүд ойролцоо байна. Үүнийг компьютерын санах ойд хадгалж, туршилтын ажиллагаагүйгээр ижил төрлийн механизмүүдийг тэнцвэржүүлэхэд ашиглах боломжтой бөгөөд энэ нь тэнцвэржүүлэлтийн үр ашгийг эрс нэмэгдүүлдэг. Туршилтын жингийн масс нь туршилтын жинг суурилуулсаны дараа чичиргээний параметрүүд тодорхой хэмжээгээр өөрчлөгдөхөөр сонгох ёстойг анхаарна уу. Үгүй бол нөлөөллийн коэффициентүүдийг тооцоолох алдаа нэмэгдэж, тэнцвэржүүлэлтийн чанар муудна.
1-р зурагнаас харахад төвөөс зайлуулах хүч радиал чиглэлд, өөрөөр хэлбэл роторын тэнхлэгт перпендикуляр чиглэлд үйлчилдэг. Иймд чичиргээний мэдрэгчдийг тэдгээрийн мэдрэмжийн тэнхлэг мөн радиал чиглэлд чиглэсэн байхаар суурилуулэх ёстой. Ихэвчлэн суурийн хөшүүн чанар хэвтээ чиглэлд бага байдаг тул хэвтээ чиглэлд чичиргээ илүү их байдаг. Иймд мэдрэмжийг нэмэгдүүлэхийн тулд мэдрэгчдийг тэдгээрийн мэдрэмжийн тэнхлэг мөн хэвтээ чиглэлд чиглэсэн байхаар суурилуулдаг. Гэхдээ үндсэн ялгаа байхгүй. Радиал чиглэлд чичиргээний гадна роторын эргэлтийн тэнхлэгийн дагуу тэнхлэгийн чиглэлд чичиргээг хянах шаардлагатай. Энэ чичиргээ ихэвчлэл тэнцвэргүйдлээс биш, харин голчлон муфтаар холбогдсон голуудын тэнхлэгийн зөрүүтэй холбоотой бусад шалтгаанаас үүсдэг.
Энэ чичиргээг тэнцвэржүүлэлтээр арилгах боломжгүй бөгөөд энэ тохиолдолд тэнхлэгийн зохицуулалт шаардлагатай. Практикт, ийм машинуудад ихэвчлэн ротор тэнцвэргүйдэл, голын зохицолгүй байдал хоёулаа байдаг тул, чичиргээг арилгах ажил илүү хэцүү болдог. Ийм тохиолдолд, эхлээд машиныг тэнхлэгжүүлж, дараа нь тэнцвэржүүлэх шаардлагатай. (Хүчтэй моментийн тэнцвэргүйдэлтэй үед, суурийн бүтцийн «мушгирах»-ийн улмаас чичиргээ тэнхлэгийн чиглэлд ч мөн үүсдэг.)
Холбоотой өгүүлэл (тэнцвэржүүлэх тагтуудын жишээ)
Механизмийн тэнцвэржүүлэлтийн чанарыг үнэлэх критерүүд
Роторын (механизмын) тэнцвэржилтийн чанарыг хоёр аргаар үнэлж болно. Эхний арга нь тэнцвэржүүлэлтийн явцад тодорхойлсон үлдэгдэл тэнцвэргүйдлийн хэмжээг үлдэгдэл тэнцвэргүйдлийн хязгаартай харьцуулахыг агуулдаг. Ротор ангиллын хувьд эдгээр хязгаарууд ISO 21940-11 (өмнө нь ISO 1940-1).
Тэсвэрлэх хязгаар хэрхэн тооцоологддог вэ (ISO 21940-11). Стандарт нь зөвшөөрөгдөх хувийн тэнцвэргүйдэл e-ийн үржвэр болох тэнцвэрийн чанарын G зэргийг тодорхойлдогтутамд мөн ашиглалтын өнцгийн хурд ω, mm/s-ээр илэрхийлсэн:
- ω = 2π·n / 60 [rad/s], энд n нь rpm-ээр ажиллах хурд;
- eтутамд = G · 1000 / ω [g·mm/kg] (тоон утгаараа массын төвийн шилжилтийн µm-тэй тэнцүү) — өөрөөр хэлбэл eтутамд = 9549 · G / n;
- Uтутамд = eтутамд · m [g·mm], энд m нь роторын масс, кг-аар.
Worked example. Ротор m = 50 кг, ажиллах хурд n = 3000 rpm, зэрэг G 6.3 (сэнс, шахуурга, стандарт цахилгаан хөдөлгүүр): ω = 2π·3000/60 = 314.2 rad/s; eтутамд = 6.3 · 1000 / 314.2 = 20.1 g·mm/kg (шалгах тооцоо: 9549 · 6.3 / 3000 ≈ 20.1); Uтутамд = 20.1 · 50 ≈ 1000 g·mm бүх роторт.
Тэсвэрлэх хязгаарыг хоёр хавтгайд хуваах. Массын төв нь засварын хавтгайнуудын хооронд орших ротор дээр нийт хязгаарыг массын төвөөс хавтгай тус бүр хүртэлх зайд урвуу пропорциональ хуваана; тэгш хэмтэй ротор дээр энэ нь зүгээр л хавтгай тус бүрт хагас — дээрх жишээнд хавтгай тус бүрт ойролцоогоор 500 g·mm. Аль ч хавтгайд U-ийн 70%-иас илүү эсвэл 30%-иас бага хуваарилагдах ёсгүйтутамд.
Typical grades: G 0.4 — гироскоп, нарийвчлалтай нунтаглах станокийн ирвэс · G 1 — нунтаглах станокийн ирвэс, нарийвчлалтай армaтур · G 2.5 — турбин, турбогенератор, станокийн хөтлөгч · G 6.3 — ерөнхий машин үйлдвэрлэл: сэнс, шахуургын импеллер, инерцийн дугуй, стандарт цахилгаан хөдөлгүүр · G 16 — тусгай шаардлагатай кардан гол, хөдөө аж ахуйн техник, бутлуур · G 40 — машины дугуй, хөтлөгч гол (кардан гол) · G 100 — өндөр хурдны дизель хөдөлгүүрийн кривошип голын хөтлөгч.
Гэсэн хэдий ч заасан зөвшөөрөгдөх хазайлтуудыг хангах нь механизмаас үүдэлтэй түүний чичиргээний хамгийн бага түвшинд хүрэхтэй холбоотой ажиллагааны найдвартай байдлыг бүрэн баталгаажуулж чадахгүй. Үүнийг механизмаас үүдэлтэй чичиргээний хэмжээ нь зөвхөн түүний роторын үлдэгдэл тэнцвэргүйдэлтэй холбоотой хүчний хэмжээгээр тодорхойлогддоггүй, харин механизм бүтцийн элементүүдийн хөшүүн чанар k, түүний масс m, чичиргээ намсгалтын коэффициент, мөн эргэлтийн давтамж зэрэг хэд хэдэн бусад параметрээс хамаардагт тайлбарлагдана. Иймд механизмаас үүдэлтэй динамик чанарыг (түүний тэнцвэрийн чанарыг багтаасан) тодорхой тохиолдолд үнэлэхийн тулд механизмаас үүдэлтэй үлдэгдэл чичиргээний түвшинг үнэлэхийг зөвлөдөг бөгөөд үүнийг хэд хэдэн стандартаар зохицуулдаг.
Аж үйлдвэрийн станокуудын зөвшөөрөгдөх чичиргээний түвшинд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг стандарт нь ISO 20816-3 (өмнө нь ISO 10816-3) юм. Энэ нь 15 кВт-аас дээш, 120–15,000 rpm-д ажилладаг станокуудыг хамардаг бөгөөд тэдгээрийг хоёр хэмжигдэхүүнээр ангилдаг: чадлын бүлгээр (1-р бүлэг — 300 кВт-аас дээш; 2-р бүлэг — 15-аас 300 кВт хүртэл) болон түшлэгийн төрлөөр (хатуу эсвэл уян). Хослол бүр нь мм/с RMS-д өөрийн A/B, B/C, C/D бүсийн хилтэй байдаг. Энэ хамралтаас гадуур станокууд нь цувралын тусгай хэсэгтэй байдаг (турбин агрегат — ISO 20816-2, гидравлик станок, эргүүлэг-поршений станок, шахуурга) эсвэл аж үйлдвэрийн сэнсний ISO 14694 мэт бүтээгдэхүүний стандарттай.
Эргэдэггүй хэсгүүд дээр үнэлэгддэг ерөнхий машиныг хувьд, сонгодог ISO 10816-1 бүсүүд (одоо ISO 20816-1-ийн хэсэг) чичиргээний хурдны дараах хязгаарыг өгдөг, mm/s RMS:
| Ангилал | A/B | B/C | C/D |
|---|---|---|---|
| I анги (жижиг машин, 15 кВт хүртэл) | 0.71 | 1.80 | 4.50 |
| II анги (дунд оврийн машин, 15–75 кВт) | 1.12 | 2.80 | 7.10 |
| III анги (том машин, хатуу суурь) | 1.80 | 4.50 | 11.20 |
| IV анги (том машин, уян суурь) | 2.80 | 7.10 | 18.00 |
Zone A нь шинэ машины чичиргээтэй тохирдог; zone B нь хязгааргүй урт хугацааны ажиллагаанд хүлээн зөвшөөрөгддөг; zone C зөвхөн хязгаарлагдмал ажиллагааг зөвшөөрдөг; zone D нь гэмтэл учруулахуйц хүчтэй чичиргээг илтгэнэ.
Стандартууд болон эх сурвалжууд
- ISO 21940-11:2016 — Механик чичиргээ — Роторын тэнцвэржүүлэлт — 11-р хэсэг: Хатуу зан үйлтэй роторуудын арга барил ба тэсвэрлэлт. (Хүчингүй болсон ISO 1940-1-ийг орлодог.) G-зэрэг ба тэсвэрлэх хязгаарын тооцоолуур →
- ISO 21940-2 — Механик чичиргээ — Роторын тэнцвэржүүлэлт — 2-р хэсэг: Нэр томьёо. (Статик, момент, квазистатик болон динамик тэнцвэргүйдлийн тодорхойлолт.)
- ISO 20816-1:2016 — Механик чичиргээ — Машины чичиргээг хэмжих, үнэлэх — 1-р хэсэг: Ерөнхий удирдамж. (ISO 10816-1 болон ISO 7919-1-ийг орлодог.) Evaluation zones →
- ISO 20816-3:2022 — Механик чичиргээ — Машины чичиргээг хэмжих, үнэлэх — 3-р хэсэг: Нэрлэсэн чадал нь 15 kW-аас дээш, нэрлэсэн хурд нь 120 эрг/мин ба 15 000 эрг/мин хооронд байх аж үйлдвэрийн машинууд. (Replaces ISO 10816-3:2009.)
- ISO 14694:2003 — Үйлдвэрийн сэнс — Тэнцвэрийн чанар болон чичиргээний түвшний спецификаци.
Түгээмэл асуултууд
Тэнцвэржүүлэлт бүх чичиргээг арилгаж чадах уу?
Үгүй. Тэнцвэржүүлэлт нь роторын массын тэнхлэгтэй харьцуулсан тэгш бус тархалтаас үүдэлтэй чичиргээг арилгана. Тэнхлэгийн зөрүү, холхивчийн гэмтэл, аэродинамик/гидродинамик хүчнүүд, цахилгаан соронзон хүчнүүд болон бусад шалтгаанаас үүдэлтэй чичиргээ нь тусдаа оношлогоо болон засварын арга хэмжээг шаарддаг.
Яагаад резонансын ойролцоо тэнцвэржүүлэлт амжилтгүй болох вэ?
Резонансын ойролцоо хурдны бага өөрчлөлт нь чичиргээний далайцын их өөрчлөлт болон 180° фазын шилжилтийг үүсгэж болно. Ийм нөхцөлд хэмжилтийн үр дүн тогтворгүй болж, тусгай аргуудгүйгээр ердийн тэнцвэржүүлэлтийн үйл ажиллагаа нийцэхгүй байж болно.
Хэзээ нэг хавтгай эсвэл хоёр хавтгайд тэнцвэржүүлэх шаардлагатай вэ?
One plane дискэн хэлбэртэй роторуудад хангалттай, тэдгээрийн аксиал урт нь голчтой харьцуулахад бага — ерөнхий дүрмээр L/D < 0.5 — бөгөөд ажлын хурд нь эхний критик хурдаас мэдэгдэхүйц бага байдаг. Ердийн жишээ: зүлгэлтийн хүрд, ганц дискэн сэнсний ажлын хүрд, тэнхлэг дугуй, машины дугуй. Ийм ротор бараг цэвэр статик тэнцвэргүйдэл агуулдаг.
Хоёр хавтгай сунасан ротор (L/D ≥ 0.5), тэнхлэгийн дагуу байрлуулсан хоёр буюу түүнээс дээш ажлын хүрд эсвэл дисктэй ямар ч ротор, мөн хоёр холхивч дэх чичиргээний фаз мэдэгдэхүйц ялгаатай үед — момент бүрэлдэхүүн хэсгийн шинж тэмдэг — шаардлагатай. Хөшүүн ротор хэзээ ч хоёроос дээш хавтгай шаарддаггүй.
Эргэлзэж байвал хоёр холхивчийг хэмжинэ үү: хэрэв нэг хавтгайн засвар нь нэг холхивч дээрх чичиргээг багасгаж, нөгөө дээр нэмэгдүүлж байвал, ротор нь момент бүрэлдэхүүнтэй бөгөөд хоёр-хавтгайт тэнцвэржүүлэлт шаардлагатай.
Тэнцвэржүүлэхээс өмнө юу хийх ёстой вэ?
Машиныг засвар үйлчилгээнд бэлэн байлгах: суурьт найдвартай суурилуулсан, эрүүл холхивчтай, хүчтэй сулралтгүй, шугаман бус байдлын тодорхой эх үүсвэр байхгүй байх. Тэнцвэржүүлэлт нь засварын орлуулагч биш юм.
Гол дүгнэлтүүд
- Тэнцвэржүүлэлт нь масстай холбоотой (төвөөс зайлуулах) өдөөлтийг засварладаг; тэнхлэгийн зөрүү, холхивчийн гэмтэл, цахилгаан соронзон/аэродинамик эх үүсвэрүүдийг шийддэггүй.
- Резонанс болон шугаман бус байдал нь ердийн тэнцвэржүүлэлтийг үр дүнгүй эсвэл аюулгүй бус болгож болно.
- Хатуу роторуудын хувьд, хоёр хавтгайт тэнцвэржүүлэлт нь динамик тэнцвэргүйдлийн (статик + моментийн хослол) ерөнхий шийдэл юм.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko бол чичиргээний шинжилгээний инженер бөгөөд Vibromera компанийн үүсгэн байгуулагч, гүйцэтгэх захирал юм. Тэрээр 15 гаруй жилийн турш эргэлдэх тоног төхөөрөмжийг туршилтын суурин дээр биш, ажлын байран дээр нь тэнцвэржүүлж ирсэн: мульчер, үйлдвэрийн сэнс, бутлуур, центрифуг, гол ба шпиндель. Яг энэ ажлаас Balanset хэмжих хэрэгслүүд төрөн гарсан — тэдгээрийг мэргэжилтэн машин руугаа авч явж, газар дээр нь ганцаараа ашиглах боломжтой багаж болгон бүтээсэн бөгөөд лабораторийн тоног төхөөрөмж биш юм. Vibromera 2017 онд байгуулагдсан бөгөөд 2023 оноос хойш Португалийн Порту хотод байрладаг. Balanset цувралын хөгжүүлэлт, угсралт, дэмжлэг бүгд эндээ хийгддэг. Тэргүүлэх хэрэгсэл нь Balanset-1A — нэг ба хоёр хавтгайд тэнцвэржүүлэх болон чичиргээний оношлогоонд зориулсан зөөврийн анализатор юм. Nikolai үйлчлүүлэгчийн дэмжлэг, төвөгтэй тэнцвэржүүлэлтийн тохиолдлуудыг шийдвэрлэх, программ хангамжийг хөгжүүлэх ажилд биечлэн оролцдог. Тэрээр дэлхийн өнцөг булан бүрийн үйлчлүүлэгчидтэй, ямар ч хэлээр ажилладаг.
