Эргэдэг машин механизм дахь хажуугийн чичиргээг ойлгох
Хажуугийн чичиргээ — мөн радиаль эсвэл хөндлөн чичиргээ гэж нэрлэгддэг — нь эргэдэг голын эргэлтийн тэнхлэгт перпендикуляр хөдөлгөөн юм. Энгийнээр хэлбэл, энэ нь гол эргэхдээ тал руугаа болон дээш доош хөдлөх хөдөлгөөн юм. Энэ нь маш их чичиргээ эргэдэг механизмд байдаг бөгөөд ихэвчлэн дараах радиаль хүчнүүдээр үүсдэг тэнцвэргүйдэл, голуудын тэнхлэгийн зөрүү, муруйсан гол, эсвэл холхивчийн гэмтэл. Үүнийг ойлгох нь роторын динамик, учир нь энэ нь ихэнх тоног төхөөрөмжийн гол чичиргээний горим бөгөөд бараг бүх чичиргээний хяналт болон тэнцвэржүүлэлт ажиллах.
1. Чиглэл ба хэмжилт
Хажуугийн чичиргээг голын тэнхлэгт перпендикуляр хавтгайд хэмждэг. Хоёр ортогональ чиглэл үүнийг бүрэн тодорхойлдог:
- Хэвтээ: Газартай параллель тал руугаа хөдөлгөөн.
- Босоо: Газарт перпендикуляр дээш доош хөдөлгөөн.
- Радиаль: Голын тэнхлэгт перпендикуляр аливаа чиглэл — практикт хэвтээ болон босоо бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн вектор нийлбэр.
Хэвтээ болон босоо чиглэлд хуваах нь зөвхөн онолын асуудал биш: дэмжлэгийн хөшүүн чанар ихэвчлэн эдгээр хоёр чиглэлд ялгаатай байдаг тул механизм ихэвчлэн нэг чиглэлд нөгөөгөөсөө илүү чичирдэг бөгөөд энэ ялгаа нь өөрөө оношлогооны чухал мэдээлэл болдог. Хэмжилт ихэвчлэн дараах байранд хийгддэг:
- Холхивчийн их бие: ашиглан акселерометр эсвэл хурдны хувиргагч холхивчийн хавчуур эсвэл суурин дээр.
- Голын гадаргуу: холбоогүй ойролтын мэдрэгч ашиглан голын хөдөлгөөнийг холхивчтай харьцуулан шууд хэмждэг.
- Олон чиглэлт: хэвтээ болон босоо чиглэлд хэмжсэн утгууд нь хажуугийн хөдөлгөөний бүрэн зургийг өгдөг.
2. Хажуугийн чичиргээний гол шалтгаанууд
Хажуугийн чичиргээ олон эх үүсвэрээс үүсдэг бөгөөд шинжилгээний үнэ цэнэ нь тус бүр давтамж, фаз, орбит дээр онцлог шинж тэмдэг үлдээдэгт оршино.
Тэнцвэргүйдэл (хамгийн түгээмэл)
Тэнцвэргүйдэл хамгийн түгээмэл шалтгаан юм. Тэгш бус массын тархалт эргэлдэх төвөөс зайлуулах хүчийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь дараахыг үүсгэдэг:
- 1× давтамжтай чичиргээ — эргэлт бүрт нэг удаа ажлын хурд.
- Харьцангуй тогтвортой фаз харилцаа.
- Хурдны квадраттайгаа пропорциональ өсдөг далайц.
- Ойролцоогоор тойрог эсвэл өнцөгт голын орбит.
Голуудын тэнхлэгийн зөрүү
Голын тэгшлэл алдагдах холбогдсон механизмуудын хооронд хажуугийн хүч үүсгэдэг бөгөөд дараах шинж тэмдгүүдийг харуулдаг:
- Давамгайлах 2× бүрэлдэхүүн хэсэг (эргэлт бүрт хоёр удаа).
- 1× болон өндөр гармоникуудын өдөөлт.
- Ихэвчлэн өндөр тэнхлэгийн бүрэлдэхүүн хэсэг — гол ялгааг тодорхойлох шинж.
- Тэнцвэргүйдэлээс ялгаатай фазын харилцаа.
Муруйсан эсвэл нумласан гол
Тогтмол муруйсан эсвэл нумласан гол нь геометрийн эксцентриситетийг оруулж ирдэг бөгөөд энэ нь дараахыг үүсгэдэг:
- Тэнцвэргүйдэлтэй төстэй харагдах 1× чичиргээ.
- Аажуу эргэлтийн хурданд ч өндөр чичиргээ.
- Зөвхөн тэнцвэржүүлэлтээр бүрэн засах боломжгүй нөхцөл — үндсэн голын муруйлт шийдвэрлэх шаардлагатай.
Холхивчийн гэмтэл
Өнхрөх холхивч гэмтлүүд онцлог хажуугийн шинж тэмдгийг үүсгэдэг:
- Холхивчийн гэмтлийн давтамж дээрх өндөр давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд.
- Бага давтамжаар модуляци хийгдэж талын зурвасууд.
- Илрүүлэхэд ихэвчлэн шаардлагатай шинж тэмдэг envelope analysis өргөн зурвасын дуу чимээгээс ялгах.
Механик сулрал
Сул холхивч, суурь эсвэл суурилуулах хавчуурууд нь дараах шинж чанартай шугаман бус хариу үйлдлийг үүсгэдэг механик сулрал:
- Гармоник дараалал (1×, 2×, 3×, …).
- Ачаалалд шугаман бус хариу үйлдэл.
- Тогтворгүй эсвэл хэлбэлзэлтэй хэмжилт.
Ротор-статорын шүргэлц
Эргэдэг болон тогтмол хэсгүүдийн хоорондын харилцан үйлчлэл — роторын шүрэлт — үүсгэдэг:
- Синхрон бус компонентүүд.
- Давтамж, фазын огцом өөрчлөлт.
- Нэг талыг халж, голын дулааны муруйлт үүсэх боломжтой.
3. Хажуугийн чичиргээ ба бусад чичиргээний төрлүүд
Эргэлдэх механизм нь гурван үндсэн чиглэлд чичирч болно, тэдгээрийг ялгах нь аливаа оношлогооны эхний алхам юм.
| Төрөл | Чиглэл | Типик шалтгаанууд | Хэмжилт |
|---|---|---|---|
| Хажуугийн (радиаль) | Голын тэнхлэгт перпендикуляр | Тэнцвэргүйдэл, голуудын тэнхлэгийн зөрүү, муруй гол, холхивчийн гэмтэл | Корпус дээрх акселерометр эсвэл хурдны мэдрэгч; гол дээрх ойролцоо зонд |
| Тэнхлэгийн дагуу | Голын тэнхлэгтэй параллель | Голуудын тэнхлэгийн зөрүү, түлхэх холхивчийн асуудал, үйлдвэрлэлийн урсгалын асуудал | Тэнхлэгийн дагуу суурилуулсан акселерометрүүд |
| Эргэлтийн чичиргээ | Голын тэнхлэгийн дагуу эргэлт | Хүрдний сүлжээний асуудал, моторын цахилгааны асуудал, муфтын асуудал | Тусгай торсион мэдрэгч эсвэл стрейн хэмжигч |
Хажуугийн чичиргээ нь ихэвчлэн хамгийн их далайцтай компонент бөгөөд стандарт акселерометр хамгийн амархан уншдаг. Тэнхлэгийн чичиргээ нь ихэвчлэн жижиг боловч голуудын тэнхлэгийн зөрүү, түлхэх гэмтлийг оношлоход чухал, харин торсион чичиргээ нь ихэвчлэн жижиг боловч ядаргааны гэмтлийг үүсгэж, энгийн радиаль мэдрэгчдэд харагдахгүй байдаг.
4. Хажуугийн чичиргээний горимууд ба критик хурд
Дотор роторын динамик, хажуугийн чичиргээний горимууд нь голын хүлээн авдаг онцлог муруйлтын хэлбэрүүдийг тодорхойлдог бөгөөд тус бүр нь критик хурд ажлын хурд нь хувийн давтамжтай давхцах үед.
- Эхний хажуугийн горим: хамгийн бага хувийн давтамжтай энгийн муруйлтын хэлбэр — нэг нум эсвэл муруйлт. Энэ нь тэнцвэргүйдлээр хамгийн амархан өдөөгддөг бөгөөд эхний критик хурд нь үүнтэй харгалздаг.
- Хоёр дахь хажуугийн горим: нэг зангилаа цэгтэй S хэлбэрийн муруйлт, илүү өндөр хувийн давтамжтай; энэ нь хоёр дахь критик хурд бөгөөд ялангуяа уян роторууд.
- Өндөр хажуугийн горимууд: олон зангилаатай, улам нарийн төвөгтэй хэлбэрүүд, зөвхөн маш өндөр хурдтай эсвэл маш уян хатан роторуудад хамааралтай бөгөөд заримдаа лавчны дамжих эсвэл бусад өндөр давтамжийн хүчнээр өдөөгддөг.
Эдгээр критик хурднууд ажлын хурдтай харьцуулахад хаана байрлахыг мэдэх нь аюулгүй загварчлалд чухал; Роторын эгзэгтэй хурдны тооцоолуур голын геометр, дэмжлэгээс хувийн давтамжийн эхний тооцоог өгдөг.
5. Хэмжилт, хяналт ба стандартууд
Хажуугийн чичиргээ нь хэд хэдэн параметрүүд хамтран ажилладаг:
- Амплитуд: хөдөлгөөний хэмжээ, шилжилт (µm, mils), хурд (mm/s, in/s) эсвэл хурдатгал (g, m/s²) -аар.
- Давтамж: ихэвчлэн тэнцвэргүйдэл давамгайлсан чичиргээний хувьд 1× ажлын хурд, гэхдээ бусад гэмтлийн хувьд гармоник болон бусад компонентүүд рүү тэлнэ.
- Фаз: голын дээрх зэрэгцээ тэмдэгтэй харьцуулсан дээд шилжилтийн цаг.
- Орбит: голын төвөөр зурагдсан бодит зам, төгсгөлөөс харахад.
Олон улсын стандартууд хүлээн зөвшөөрөгдөх хязгааруудыг тодорхойлдог. ISO 20816 цуврал — ISO 10816-ийн орчин үеийн орлуулагч — RMS хурд дээр суурилсан өөр өөр төрлийн машин бүрийн чичиргээний хязгаарыг тодорхойлдог бол API 610, 617 болон API 684 сүлжээ, компрессор, роторын динамикийг тусгайлан хамардаг. Эдгээр хүрээ нь хүндэтгэлтэй, анхааруулга, сэрэмжлүүлэг зэрэг эрчимийн бүсүүдийг тодорхойлдог — тоног төхөөрөмжийн төрөл, хэмжээнд тохируулсан; дунд зэргийн үйлдвэрийн машин болон ердийн тохиолдолд та ISO 20816-3 чичиргээний хязгаарын хэрэгсэл.
6. Хяналт ба багасгах
Тэнцвэржүүлэлт тэнцвэргүйдлээс үүдэлтэй хажуугийн чичиргээний гол засвар юм. Арга нь ротороос хамаарна: нэг хавтгайгаар тэнцвэржүүлэлт диск хэлбэрийн роторуудын хувьд, хоёр хавтгайн тэнцвэржүүлэлт ихэнх үйлдвэрийн роторуудын хувьд, мөн модаль тэнцвэржүүлэлт критик хурднаас дээш ажилладаг уян хатан роторуудын хувьд.
Тэнхлэгийн зэрэгцүүлэлт голуудын тэнхлэгийн зөрүүнээс үүдэлтэй хажуугийн хүчнүүдийг бууруулдаг. Нарийвчлалтай лазерын голын тэнхлэгийн зэрэгцүүлэлт голуудыг нарийвчлалтай байрлуулдаг, дулааны өсөлтийг тэнхлэгийн зэрэгцээ зорилтуудад зөвшөөрдөг, мөн зөөлөн тулгуур тэнхлэгийн зэрэгцээ эхлэхээс өмнө засварлагддаг.
Сааруулалт далайцуудыг хянадаг, ялангуяа критик хурдны ойролцоо: шингэн-калан холхивч нь чухал чичиргээ намсгалт, a тосны бүрхүүлээр намсгалт хийх демпфер (squeeze-film damper) шаардлагатай газарт нэмж, дэмжлэгийн бүтцийн засварууд ч мөн тусалдаг.
Хөшүүн чанарыг өөрчлөх критик хурдыг ажиллагааны мужнаас гаргадаг: голын диаметрийг нэмэгдүүлэхэд тэдгээр нь нэмэгддэг, бууруулахад холхивчийн зай эхний критик хурдыг нэмэгдүүлдэг, суурийг хатууруулах нь бүх системийн хариу үйлдлийг өөрчилдөг — энэ нь суурийн хөшүүн чанар ротор-холхивчийн системийн нэг хэсэг бөгөөд түүнээс гадуур биш гэдгийг сануулж байна.
7. Диагностик ач холбогдол болон талбайн практик
Хажуугийн чичиргээний шинжилгээ нь машин техниктэй холбоотой диагностикт суурь болдог. Цаг хугацааны явцад хандлагыг нь ажиглахад хөгжиж буй асуудлууд илэрч, давтамж болон хээ нь тодорхой гэмтлийг тодорхойлж, стандарттай харьцуулсан далайц нь эрчмийг зааж, бууралт нь амжилттай тэнцвэржүүлэлтийг баталгаажуулж, түвшин нь төлөв байдалд суурилсан засвар үйлчилгээний арга хэмжээг идэвхжүүлдэг.
Талбайд энэ бүгдийг ажиллаж буй машин дээр хийдэг. Инженерүүд холхивчийн их бие дээр мэдрэгч суурилуулж, хөнгөн цахилгаан хоёр сувкт зориулсан багаж буюу Balanset-1A хоёр чиглэлд хажуугийн чичиргээг бүртгэж, 1× далайц болон фазыг уншиж, тэнцвэргүйдэл, голуудын тэнхлэгийн зөрүү, сулралт эсвэл холхивчийн гэмтлээс ялгах спектрийг харахад ашигладаг. Ижил багаж нь далайц болон фазыг хэмжиж, нөлөөллийн коэффициентүүдийг тооцоолдог тул инженер нь диагностикоос шууд засвар руу шилжиж, ажиллагааны хурданд өөрийн холхивч дээрээ роторыг тэнцвэржүүлж, дараа нь засварыг баталгаажуулахын тулд хажуугийн чичиргээг дахин хэмжиж, тэнцвэржүүлэх машин эсвэл задлах шаардлагагүй болдог.
Хажуугийн чичиргээний үр дүнтэй удирдлага нь эцэст нь эргэдэг машин техникт урт хугацаанд найдвартай ажиллахад тусалдаг тул чичиргээний хяналтын хөтөлбөр, урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээний стратеги, роторын динамик загварчлалын төвд байрладаг.
