Ротор тэнцвэржүүлэлтэд хувааж засварлахыг ойлгох
Хувааж засварлах бол бодит тэнцвэржүүлэлт нэг тооцоолсон залруулах жин ротор дээр өөр өөр өнцгийн байрлалд байрлуулсан хоёр буюу түүнээс дээш жижиг жин болгон хуваагддаг. Эдгээр хуваагдсан жингийн масс болон өнцгүүд нь ...-ийн зарчмуудаас гаралтай векторын нэмэлт, тэдгээрийн нийлмэл нөлөө нь анхны ганц жинтэй математик үүднээс тэнцүү байх ёстой. Товчхондоо, хуваагдсан засвар нь тооцоолол шаардаж буй яг таг засварыг, тооцоолол зааж буй газарт жинг физикээр байрлуулах боломжгүй ч гэсэн хангах боломжийг олгодог.
1. Тодорхойлолт: Хуваагдсан засвар гэж юу вэ?
Тэнцвэржүүлэлтийн шийдэл нь үргэлж ... вектор — хэмжээ (хэдэн грамм) болон чиглэл (ротор дээрх ямар өнцөгт) бүхий. Идеал хариулт нь “137°-д 42 г” байж болох ч, ротор өөрөө ховор нэгддэг: яг 137°-д лав, нүх, тодорхой гадаргуу байхгүй байж болно. Хуваагдсан засвар нь тэр нэг идеал векторыг та ... бол хүрч чадах, тэдгээрийн нийлбэр нь анхныг нь дахин бүтээхүйц масс сонгож, хоёр (эсвэл илүү) бүрэлдэхүүн вектор болгон задардаг.
Физик хязгаарлалт нь жинг тооцоолсон идеал байрлалд байрлуулахыг хориглодог ч, жинг хоёр буюу түүнээс дээш хүрэх боломжтой байрлалд байрлуулж, нэгтгэвэл хүссэн засварыг үүсгэдэг тохиолдол бүрт энэ аргыг ашигладаг. Энэ нь бодит ... ажлын байран дээр тэнцвэржүүлэх-д хамгийн их ашиглагддаг “талбайн арга” юм, энд роторын геометр нь тогтмол бөгөөд инженер нь байгаа бэхлэлтийн цэгүүдээр ажиллах ёстой. Энэ арга нь аль хэдийн мэдэгдэж буй хариултыг дахин тархуулдаг тул суурь ... нөлөөллийн коэффициент шийдлийг өөрчилдөггүй — зүгээр л дахин багладаг.
2. Хуваагдсан засварыг хэзээ ашигладаг вэ?
Хуваагдсан засвар нь хэд хэдэн түгээмэл нөхцөл байдалд шаардлагатай болдог бөгөөд эдгээр нь нэг онцлогтой: идеал өнцөг нь хаагдсан, харин хажуугийн өнцгүүд нь нээлттэй байна.
Идеал байрлал дахь саад бэрхшээлүүд
Тооцоолсон засварын өнцөг нь болтын нүх, шпонкийн ховил, тосны порт, мэдрэгчийн бэхлэлтийн босго, тэнцвэрийн цагирагны хавчуур эсвэл масс нэмэх эсвэл хасах боломжгүй эсвэл зөвлөмжгүй бусад онцлогтой давхцаж болно.
Ганц том жингийн хувьд хязгаарлагдмал зай
Тооцоолсон засвар нь тодорхойлсон байрлалд физикээр багтахгүй ганц хүнд жин шаардаж болох ч, хоёр жижиг жинг хажуугийн хэсгүүдийг саатуулахгүйгээр ойролцоох өнцгүүдэд байрлуулж болно.
Сэнсний лопатка эсвэл ажлын хүрдэн дээр тэнцвэржүүлэх
Сэнс, агааржуулагч, турбины хүрдэн дээр жинг ихэвчлэн тасралтгүй ирмэг биш, тусдаа лопаткийн үзүүр эсвэл хөндийд бэхлэх шаардлагатай. Хуваагдсан засвар нь шаардлагатай массыг идеал өнцгийг хамарсан хоёр буюу түүнээс дээш лопаткад тархуулдаг. Тогтмол өнцгийн байрлалтай лопаткатай роторын хувьд бидний Ирний засварын тооцоолуур хамгийн ойрхон боломжит лопаткийн суудлууд руу яг энэ хуваалтыг гүйцэтгэдэг.
Тогтмол өнцгийн завсартай нүх эсвэл бэхлэлтийн цэгүүд
Олон ротор нь жигд зайтай урьдчилан хийсэн нүх эсвэл хавхлагатай байрлалтай байдаг — 15°, 30° эсвэл 45° тутам. Тооцоолсон өнцөг нь хоёр нүхний хооронд орвол засварыг хоёр зэргэлдээ байрлалд хувааж авна.
Жин хасах (материал хасах)
Засварыг жинг бэхлэх биш, металл хаях эсвэл алчуурлах замаар гүйцэтгэх үед, хүрэлцэх хязгаарлалт эсвэл бүтцийн асуудлууд нь яг тооцоолсон өнцөгт масс хасахыг хориглож болно. Ижил векторын логик нь материалыг хоёр хүрэх боломжтой байрлалаас хасах боломжийг олгодог.
3. Хуваагдсан засварын математик
Хуваагдсан засвар нь тэнцвэржүүлэлтэд хаана ч ашигладаг нэг санаан дээр суурилдаг: тэнцвэргүйдэл — эсвэл засвар — нь вектор бөгөөд аливаа векторыг бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд задалж эсвэл тэдгээрийг ашиглан дахин бүтээж болно. Хуваагдсан жингүүдийг тэдгээрийн векторын нийлбэр нь анхны засварын векторыг яг таг дахин бүтээхүйцээр сонгодог.
Үндсэн зарчим
Хэрэв хэмжээ нь ... W байх засварын жинг ... θ өнцөгт шаардлагатай бол, хоёр жин ... W₁ ба W₂ хүрэх боломжтой өнцгүүд ... θ₁ ба θ₂ дээр солих боломжтой, хоёр нөхцөлийг хангах ёстой:
- Өнцгүүд ... θ₁ ба θ₂ байгаа бэхлэлтийн байрлалаар тодорхойлогддог, идеал хувьд ... θ.
- ийн векторын нийлбэр ... W₁ дээр θ₁ ба W₂ дээр θ₂ тэй тэнцүү байна W дээр θ.
Зорилтот чиглэл дагуу болон хөндлөн задалбал хоёр талт хуваалтын хувьд нягт хаалттай хэлбэрийг өгнө. Зорилтотын аль алиных нь талд хэмжсэн өнцгийн шилжилт β₁ = θ − θ₁ ба β₂ = θ₂ − θ-ийн хувьд массууд нь W₁ = W · sin β₂ / sin(β₁ + β₂) ба W₂ = W · sin β₁ / sin(β₁ + β₂) байна. Хоёр суудал зорилтот өнцөгт ойртох тусам нийт масс W₁ + W₂ багасдаг; тэдгээр нь холдох тусам ижил цэвэр нөлөөг үүсгэхийн тулд илүү нийт масс нэмэх шаардлагатай болно.
Тэгш хэмтэй өнцгүүдэд тэнцүү хуваалт
Хамгийн энгийн бөгөөд түгээмэл тохиолдол нь жинг зорилтотын тэгш хэмтэй байрлуулсан хоёр байрлалын хооронд хуваадаг. Хэрэв тооцоолсон засвар нь 45°-д 100 г боловч жинг зөвхөн 30° ба 60°-д байрлуулж болох бол, та ... W₁ 30°-д ба ... W₂ 60°-д байрлуулж, тэдгээрийн векторын нийлбэр нь 45°-д 100 г байхуйц хэмжээтэй болгоно. Геометр нь тэгш хэмтэй (β₁ = β₂ = 15°) тул хоёр масс тэнцүү гарч, арифметикийг ... поляр график дээр графикээр эсвэл энгийн тригонометрээр хийж болно.
Тэгш бус хуваалт
Хэрэв боломжит өнцгүүд нь ... биш идеал өнцгийн тэгш хэмтэй биш бол, хоёр масс ялгаатай бөгөөд тооцоолол нь илүү нарийн төвөгтэй болно. Энэ нь тэнцвэржүүлэх багажын програм — эсвэл зориулалтын ... засварын масс задаргааны тооцоолуур — бүрэн вектор математик ашиглан хуваарилалтыг тооцоолж, тригонометрийн алдаа гарах эрсдэлийг арилгадаг.
4. Хуваарилсан засварын практик арга барил
Орчин үеийн ихэнх тэнцвэржүүлэх багажнууд вектор алгебрыг автоматаар гүйцэтгэх хуваарилсан засварын функцийг агуулдаг. Типик ажиллагааны урсгал дараах байдалтай байна.
Алхам 1 — Анхны засварыг тооцоолох
Хэвийн нөлөөллийн коэффициентийн тэнцвэржүүлэх аргыг (хоёр хавтгайн хувьд гурван удаагийн арга) гүйцэтгэж, хамаарах засварын хавтгайд шаардагдах залруулах жин болон өнцгийг тодорхойлно.
Алхам 2 — Боломжит байршилүүдийг тодорхойлох
Роторыг шалгаж, жинг бодит байдал дээр байрлуулж болох өнцгийн байршилүүдийг бүртгэнэ: хүрч болох суурилуулалтын цэгүүд, болтын нүхнүүд эсвэл лопаткийн сууринууд. Идеал өнцгийг хамгийн ойноос хүрээлж буй хоёр байршлыг тэмдэглэнэ.
Алхам 3 — Хуваарилалтын параметрүүдийг оруулах
Тооцоолсон залруулах жин болон өнцгийг хуваарилсан засварын функцэд оруулж, дараа нь хоёр (эсвэл түүнээс дээш) боломжит өнцгүүдийг заана.
Алхам 4 — Хуваарилсан жингүүдийг тооцоолох
Багаж нь анхны засварыг сэргээхийн тулд заасан өнцөг бүрт шаардагдах массыг буцаан өгнө.
5-р алхам — Суурилуулж, баталгаажуулах
Хуваарилсан жингүүдийг тооцоолсон байршилд нь суурилуулж, баталгаажуулалтын туршилтын ажиллагаа гүйцэтгэж чичиргээ урьдчилан таамагласны дагуу буурсныг батална. Жижиг алдаа үлдсэн бол тохируулгын тэнцвэржүүлэлт үүнийг засна.
5. Бодит жишээ: Сэнс дээрх хоёр талт хуваарилалт
12 лопатктай сэнс дээрх тэнцвэржүүлэх ажлыг авч үзье:
- Тооцоолсон засвар: 35° дээр 50 г.
- Хязгаарлалт: жинг зөвхөн лопаткийн үзүүрүүдэд бэхлэх боломжтой бөгөөд эдгээр нь 30° тутамд (0°, 30°, 60°, 90°, …) байрладаг.
- Боломжит лопаткууд: 35° зорилтот өнцгийг хүрээлж буй 30° болон 60° дээрх лопаткууд.
Өнцгийн шилжилтүүд β₁ = 35° − 30° = 5° болон β₂ = 60° − 35° = 25° (ийнхэн β₁ + β₂ = 30°) ашиглан хуваарилалтыг хэрэглэхэд багаж нь массыг дараах байдлаар хуваарилна:
- 30° дээрх жин = 50 г × sin 25° / sin 30° ≈ 42.3 г
- 60° дээрх жин = 50 г × sin 5° / sin 30° ≈ 8.7 г
Эдгээр хоёр жинг вектор аргаар нэгтгэхэд яг 35° дээр 50 г-тэй тэнцэх засварыг сэргээж, яг зөв идеал өнцөг хүрэх боломжгүй ч зорилтот тэнцвэрт байдлыг хүргэнэ. Анхаарах зүйл бол хүнд жин (42.3 г) нь ойрх лопатка дээр байрлана (30° нь 35°-аас зөвхөн 5°-аар, харин 60° нь 25°-аар хол) — илүү ойр суурь үргэлж илүү их хувийг авна.
6. Гурав болон олон талт хуваарилалтууд
Хоёр талт хуваарилалт хамгийн түгээмэл байдаг ч зарчимд засварыг гурваас дээш байршилд хуваарилах боломжтой. Үүнийг хийх шалтгаанууд багасдаг:
- Нарийн төвөгтэй байдал нэмэгдэх: гурван мэдэгдэхгүй масс байгаа тохиолдолд хязгааргүй олон математик шийдэл байдаг тул нэгийг сонгохын тулд хязгаарлалт тавих шаардлагатай.
- Буурах ашиг: нэмэлт хуваарилалтын байршил бүр тэнцвэрийн чанарын пропорциональ өсөлтгүйгээр зөөвөрлөлт болон бүртгэлийн ажилд нэмэлт ачаалал өгнө.
- Алдаа нийлбэрлэгдэх: илүү олон жин нь өнцөг эсвэл массын алдаа орох илүү их боломжийг үүсгэнэ.
Практикт гурав талт хуваарилалт турбины хүрд эсвэл олон лопатктай сэнс дээр ховор тохиолддог ч гуравнаас дээш нь ихэвчлэн өөр засварын хавтгай эсвэл бэхлэлтийн схемийг авч үзэх шаардлагатай гэдгийг илтгэнэ.
7. Давуу талууд ба хязгаарлалтууд
Давуу талууд
- Практик уян хатан байдал: идеал байршил хаагдсан ч тэнцвэржүүлэх ажлыг дуусгах боломжийг олгодог.
- Үр дүнтэй байдлыг хадгална: зөв тооцоолсон тохиолдолд хуваарилалт нь нэг цэгийн засвартай математик хувьд ижил байна.
- Ажлын байранд төрөлхийн тохиромжтой: тогтмол геометр болон саад бэрхшээл нь хэвийн зүйл байдаг ажлын байран дээрх тэнцвэржүүлэлтийн чухал хэрэгсэл юм.
Хязгаарлалтууд
- Илүү нарийн төвөгтэй суурилуулалт: илүү олон жинг хэмжиж, зөөж, тохируулах шаардлагатай бөгөөд алдаа гарах магадлалыг нэмэгдүүлнэ.
- Алдаанд мэдрэмтгий: хуваарилсан масс эсвэл өнцөгт алдаа гарвал засвар бүрэн биш эсвэл чичиргээг нэмэгдүүлж болно.
- Үргэлж боломжтой биш: боломжит өнцгүүд зөвхөн идеалаас хол байвал нийт масс ихсэж хуваарилалт практик биш болно — өөр засварын хавтгай илүү тохиромжтой хариулт байж болно.
- Радиал байршлын мэдрэмтгий байдал: стандарт хуваалт нь бүх жин ижил радиустай гэж үздэг. Хэрэв боломжит суудлууд өөр өөр радиуст байрладаг бол векторуудыг нэмэхээс өмнө хувийн радиусаар нь масштаблах шаардлагатай.
8. Шилдэг практик
Хуваалтын засварыг найдвартай болгохын тулд:
- Багажын програм хангамжийг ашиглах: алдаа олох магадлалтай талбайн нөхцөлд сэтгэл хөдлөлийн арифметикийн оронд төмөр хуваалтын функц эсвэл векторын тооцоолуур ашиглах.
- Өнцгийн хазайлтыг багасгах: идеалд хамгийн ойр хуваалтын өнцгүүдийг сонгох. Өргөн тархалт нь илүү их нийт масс шаардаж, жижиг алдааны нөлөөг нэмэгдүүлдэг.
- Өнцгийн байршлыг баталгаажуулах: бодит өнцгүүдийг нарийвчлан хэмжиж, тэмдэглэх — чичиргээний эрчим (ISO) ч гэсэн хэдэн зэрэг алдаа нь үр дүнтэй векторыг мэдэгдэхүйц шилжүүлдэг.
- Радиал нийцлэлийг хадгалах: боломжтой бол бүх хуваалтын жинг роторын төв шугамаас ижил радиуст байрлуулах.
- Нарийвчлан баримтжуулах: ирээдүйн зөвлөмж болон асуудал шийдвэрлэхийн тулд хуваалтын тооцоолол болон суурилуулсан байршлыг бүртгэх.
9. Бусад тэнцвэржүүлэлтийн ойлголтуудтай холбоо
Хуваалтын засвар нь бүх тэнцвэржүүлэлтийн ажлыг дамждаг ижил векторын үндсэн зарчимд суурилдаг. Бат бөх ойлголт векторын нэмэлт, фазын хамаарал болон унших поляр график инженерийг итгэлтэйгээр хуваалтыг хэрэглэх, мөн үр дүн гайхшируулбал асуудал шийдвэрлэх боломжийг олгодог. Талбайд энэ арга нь хөнгөн хоёр сувгийн анализаторын ажиллагаатай байгалийн хослолтой байдаг Balanset-1A: багаж идеал засварыг дараах байдлаар тооцоолно: хэмжсэн амплитуд ба фаз, та аль сэнсний суудал эсвэл нүхнүүдэд хүрч болохыг хэлбэл, тэр нь тухайн газарт тохирох хуваалтын массуудыг буцааж өгнө — математикийг хангахын тулд роторыг хэцүү өнцгөөр цахих шаардлагагүй.
