Gambaran keseluruhan

Dalam praktiknya, pengimbangan rotor hampir tidak pernah dikurangkan kepada sekadar mengira dan memasang pemberat pembetulan. Secara formal, algoritma ini terkenal dan instrumen tersebut melakukan semua pengiraan secara automatik, tetapi hasil akhir lebih bergantung pada tingkah laku objek itu sendiri daripada peranti pengimbang. Inilah sebabnya, dalam kerja sebenar, situasi sentiasa timbul di mana pengimbangan "tidak berfungsi", pekali pengaruh berubah, getaran menjadi tidak stabil, dan hasilnya tidak boleh diulang dari satu larian ke larian yang lain.

Getaran Linear dan Bukan Linear, Ciri-cirinya dan Kaedah Pengimbangan

Pengimbangan yang berjaya memerlukan pemahaman bagaimana objek bertindak balas terhadap penambahan atau penyingkiran jisim. Dalam konteks ini, konsep objek linear dan bukan linear memainkan peranan penting. Memahami sama ada objek adalah linear atau bukan linear membolehkan pemilihan strategi pengimbangan yang betul dan membantu mencapai hasil yang diinginkan.

Objek linear memegang tempat yang istimewa dalam bidang ini kerana kebolehramalan dan kestabilannya. Mereka membenarkan penggunaan kaedah diagnostik dan pengimbangan yang mudah dan boleh dipercayai, menjadikan kajian mereka sebagai langkah penting dalam diagnostik getaran.

Objek linear vs objek tak linear

Kebanyakan masalah ini berakar umbi dalam perbezaan asas tetapi sering dipandang remeh antara objek linear dan tak linear. Objek linear, dari sudut pandangan pengimbangan, ialah sistem di mana, pada kelajuan putaran yang malar, amplitud getaran adalah berkadar dengan jumlah ketidakseimbangan, dan fasa getaran mengikuti kedudukan sudut jisim yang tidak seimbang dengan cara yang boleh diramal dengan ketat. Di bawah keadaan ini, pekali pengaruh ialah nilai yang malar. Semua algoritma pengimbangan dinamik standard, termasuk yang dilaksanakan dalam Balanset-1A, direka bentuk tepat untuk objek tersebut.

Bagi objek linear, proses pengimbangan boleh diramal dan stabil. Memasang pemberat percubaan menghasilkan perubahan berkadar dalam amplitud dan fasa getaran. Permulaan berulang memberikan vektor getaran yang sama, dan pemberat pembetulan yang dikira kekal sah. Objek sedemikian sangat sesuai untuk pengimbangan sekali sahaja dan untuk pengimbangan bersiri menggunakan pekali pengaruh tersimpan.

Objek tak linear bertindak secara asasnya berbeza. Asas pengiraan pengimbangan telah dilanggar. Amplitud getaran tidak lagi berkadar dengan ketidakseimbangan, fasa menjadi tidak stabil, dan pekali pengaruh berubah bergantung pada jisim berat percubaan, mod operasi, atau masa. Dalam praktiknya, ini kelihatan sebagai tingkah laku huru-hara vektor getaran: selepas memasang berat percubaan, perubahan getaran mungkin terlalu kecil, berlebihan, atau tidak boleh diulang.

Apakah Objek Linear?

Objek linear ialah sistem di mana getaran adalah berkadar terus dengan magnitud ketidakseimbangan.

Objek linear, dalam konteks pengimbangan, ialah model ideal yang dicirikan oleh hubungan berkadar terus antara magnitud ketidakseimbangan (jisim tidak seimbang) dan amplitud getaran. Ini bermakna jika ketidakseimbangan digandakan, amplitud getaran juga akan digandakan, dengan syarat kelajuan putaran rotor kekal malar. Sebaliknya, mengurangkan ketidakseimbangan akan mengurangkan getaran secara berkadaran.

Tidak seperti sistem tak linear, di mana tingkah laku objek mungkin berbeza-beza bergantung pada banyak faktor, objek linear membenarkan tahap ketepatan yang tinggi dengan usaha yang minimum.

Selain itu, ia berfungsi sebagai asas untuk latihan dan latihan untuk pengimbang. Memahami prinsip objek linear membantu membangunkan kemahiran yang kemudiannya boleh digunakan pada sistem yang lebih kompleks.

Perwakilan Grafik Lineariti

Bayangkan graf di mana paksi mendatar mewakili magnitud jisim tidak seimbang (ketidakseimbangan), dan paksi menegak mewakili amplitud getaran. Bagi objek linear, graf ini akan menjadi garis lurus yang melalui asalan (titik di mana kedua-dua magnitud ketidakseimbangan dan amplitud getaran adalah sifar). Cerun garis ini mencirikan kepekaan objek terhadap ketidakseimbangan: semakin curam cerun, semakin besar getaran untuk ketidakseimbangan yang sama.

Graf 1: Hubungan Antara Amplitud Getaran (µm) dan Jisim Tidak Seimbang (g)

Graf 1 menggambarkan hubungan antara amplitud getaran (µm) objek pengimbangan linear dan jisim tidak seimbang (g) pemutar. Pekali perkadaran ialah 0.5 µm/g. Hanya membahagikan 300 dengan 600 memberikan 0.5 µm/g. Untuk jisim tidak seimbang 800 g (UM=800 g), getaran akan menjadi 800 g * 0.5 µm/g = 400 µm. Ambil perhatian bahawa ini terpakai pada kelajuan pemutar tetap. Pada kelajuan putaran yang berbeza, pekali akan berbeza.

Pekali perkadaran ini dipanggil pekali pengaruh (pekali sensitiviti) dan mempunyai dimensi µm/g atau, dalam kes yang melibatkan ketidakseimbangan, µm/(g*mm), di mana (g*mm) ialah unit ketidakseimbangan. Mengetahui pekali pengaruh (IC), juga boleh menyelesaikan masalah songsang, iaitu, menentukan jisim tidak seimbang (UM) berdasarkan magnitud getaran. Untuk melakukan ini, bahagikan amplitud getaran dengan IC.

Contohnya, jika getaran yang diukur ialah 300 µm dan pekali yang diketahui ialah IC=0.5 µm/g, bahagikan 300 dengan 0.5 untuk mendapatkan 600 g (UM=600 g).

Pekali Pengaruh (IC): Parameter Utama Objek Linear

Ciri kritikal objek linear ialah pekali pengaruh (IC). Ia secara berangka bersamaan dengan tangen sudut cerun garis pada graf getaran lawan ketidakseimbangan dan menunjukkan berapa banyak amplitud getaran (dalam mikron, µm) berubah apabila unit jisim (dalam gram, g) ditambah dalam satah pembetulan tertentu pada kelajuan rotor tertentu. Dalam erti kata lain, IC ialah ukuran kepekaan objek terhadap ketidakseimbangan. Unit pengukurannya ialah µm/g, atau, apabila ketidakseimbangan dinyatakan sebagai hasil darab jisim dan jejari, µm/(g*mm).

IC pada asasnya merupakan ciri "pasport" bagi objek linear, yang membolehkan ramalan tentang kelakuannya apabila jisim ditambah atau dikeluarkan. Mengetahui IC membolehkan penyelesaian kedua-dua masalah langsung – menentukan magnitud getaran untuk ketidakseimbangan tertentu – dan masalah songsang – mengira magnitud ketidakseimbangan daripada getaran yang diukur.

Masalah Langsung:

Masalah songsang:

Fasa Getaran dalam Objek Linear

Selain amplitud, getaran juga dicirikan oleh fasanya, yang menunjukkan kedudukan rotor pada saat sisihan maksimum dari kedudukan keseimbangannya. Bagi objek linear, fasa getaran juga boleh diramal. Ia adalah hasil tambah dua sudut:

1. Sudut yang menentukan kedudukan jisim tidak seimbang keseluruhan rotor. Sudut ini menunjukkan arah di mana ketidakseimbangan primer tertumpu.
2. Hujah pekali pengaruh. Ini adalah sudut malar yang mencirikan sifat dinamik objek dan tidak bergantung pada magnitud atau sudut pemasangan jisim yang tidak seimbang.

Oleh itu, dengan mengetahui hujah IC dan mengukur fasa getaran, adalah mungkin untuk menentukan sudut pemasangan jisim yang tidak seimbang. Ini membolehkan bukan sahaja pengiraan magnitud jisim pembetulan tetapi juga penempatannya yang tepat pada pemutar untuk mencapai keseimbangan optimum.

Mengimbangi Objek Linear

Adalah penting untuk diperhatikan bahawa untuk objek linear, pekali pengaruh (IC) yang ditentukan dengan cara ini tidak bergantung pada magnitud atau sudut pemasangan jisim percubaan, mahupun pada getaran awal. Ini adalah ciri utama lineariti. Jika IC kekal tidak berubah apabila parameter jisim percubaan atau getaran awal diubah, ia boleh dengan yakin menegaskan bahawa objek berkelakuan secara linear dalam julat ketidakseimbangan yang dipertimbangkan.

Langkah-langkah untuk Mengimbangi Objek Linear

1. Mengukur Getaran Awal: Langkah pertama ialah mengukur getaran dalam keadaan awalnya. Amplitud dan sudut getaran, yang menunjukkan arah ketidakseimbangan, ditentukan.
2. Memasang Massa Percubaan: Jisim berat yang diketahui dipasang pada pemutar. Ini membantu memahami cara objek bertindak balas terhadap beban tambahan dan membolehkan parameter getaran dikira.
3. Mengukur semula Getaran: Selepas memasang jisim percubaan, parameter getaran baharu diukur. Dengan membandingkannya dengan nilai awal, adalah mungkin untuk menentukan bagaimana jisim mempengaruhi sistem.
4. Mengira Jisim Pembetulan: Berdasarkan data ukuran, jisim dan sudut pemasangan berat pembetulan ditentukan. Berat ini diletakkan pada rotor untuk menghapuskan ketidakseimbangan.
5. Pengesahan Akhir: Selepas memasang berat pembetulan, getaran harus dikurangkan dengan ketara. Jika sisa getaran masih melebihi tahap yang boleh diterima, prosedur boleh diulang.

Kod pendek pemegang tempat:

Peranti

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,397.16 + VAT (jika berkenaan)

bahagian

Vibration sensor

$109.24 + VAT (jika berkenaan)

bahagian

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$150.51 + VAT (jika berkenaan)

Peranti

Balanset-4

$8,257.15 + VAT (jika berkenaan)

bahagian

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$55.83 + VAT (jika berkenaan)

bahagian

Reflective tape

$12.14 + VAT (jika berkenaan)

Peranti

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,105.86 + VAT (jika berkenaan)

Pengimbangan bersiri dan pekali tersimpan

Pengimbangan bersiri memerlukan perhatian khusus. Ia boleh meningkatkan produktiviti dengan ketara, tetapi hanya apabila digunakan pada objek linear yang stabil getaran. Dalam kes sedemikian, pekali pengaruh yang diperoleh pada rotor pertama boleh digunakan semula untuk rotor yang serupa berikutnya. Walau bagaimanapun, sebaik sahaja kekakuan sokongan, kelajuan putaran atau keadaan galas berubah, kebolehulangan akan hilang dan pendekatan bersiri berhenti berfungsi.

Objek Bukan Linear: Apabila Teori Mencapah daripada Amalan

Apakah Objek Bukan Linear?

Objek tak linear ialah sistem di mana amplitud getaran tidak berkadar dengan magnitud ketidakseimbangan. Tidak seperti objek linear, di mana hubungan antara getaran dan jisim ketidakseimbangan diwakili oleh garis lurus, dalam sistem bukan linear hubungan ini boleh mengikuti trajektori yang kompleks.

Dalam dunia nyata, tidak semua objek berkelakuan secara linear. Objek tak linear mempamerkan hubungan antara ketidakseimbangan dan getaran yang tidak berkadar terus. Ini bermakna pekali pengaruh tidak tetap dan mungkin berbeza bergantung pada beberapa faktor, seperti:

• Magnitud ketidakseimbangan: Meningkatkan ketidakseimbangan boleh mengubah kekakuan sokongan rotor, yang membawa kepada perubahan getaran tak linear.
• Kelajuan Putaran: Fenomena resonans yang berbeza mungkin teruja pada kelajuan putaran yang berbeza-beza, juga mengakibatkan tingkah laku tak linear.
• Kehadiran Kekosongan dan Jurang: Kekosongan dan jurang dalam galas dan sambungan lain boleh menyebabkan perubahan mendadak dalam getaran dalam keadaan tertentu.
• Suhu: Perubahan suhu boleh menjejaskan sifat bahan dan, akibatnya, ciri getaran objek.
• Beban Luaran: Beban luar yang bertindak pada pemutar boleh mengubah ciri dinamiknya dan membawa kepada kelakuan tak linear.

Mengapa Objek Bukan Linear Mencabar?

Ketaklinieran memperkenalkan banyak pembolehubah ke dalam proses pengimbangan. Kerja yang berjaya dengan objek bukan linear memerlukan lebih banyak ukuran dan analisis yang lebih kompleks. Sebagai contoh, kaedah standard yang digunakan untuk objek linear tidak selalu menghasilkan keputusan yang tepat untuk sistem bukan linear. Ini memerlukan pemahaman yang lebih mendalam tentang fizik proses dan penggunaan kaedah diagnostik khusus.

Tanda-tanda Tidak Lineariti

Objek tak linear boleh dikenal pasti dengan tanda-tanda berikut:

• Perubahan getaran tidak berkadar: Apabila ketidakseimbangan meningkat, getaran mungkin berkembang lebih cepat atau lebih perlahan daripada yang dijangkakan untuk objek linear.
• Peralihan fasa dalam getaran: Fasa getaran mungkin berubah tanpa diduga dengan variasi ketidakseimbangan atau kelajuan putaran.
• Kehadiran harmonik dan subharmonik: Spektrum getaran mungkin mempamerkan harmonik yang lebih tinggi (berbilang frekuensi putaran) dan subharmonik (pecahan frekuensi putaran), menunjukkan kesan tak linear.
• Histeresis: Amplitud getaran mungkin bergantung bukan sahaja pada nilai semasa ketidakseimbangan tetapi juga pada sejarahnya. Contohnya, apabila ketidakseimbangan dinaikkan dan kemudian dikurangkan kembali kepada nilai asalnya, amplitud getaran mungkin tidak kembali ke tahap asalnya.

Ketaklinieran memperkenalkan banyak pembolehubah ke dalam proses pengimbangan. Lebih banyak ukuran dan analisis yang kompleks diperlukan untuk operasi yang berjaya. Sebagai contoh, kaedah standard yang digunakan untuk objek linear tidak selalu menghasilkan keputusan yang tepat untuk sistem bukan linear. Ini memerlukan pemahaman yang lebih mendalam tentang fizik proses dan penggunaan kaedah diagnostik khusus.

Perwakilan Grafik Ketaklinieran

Pada graf getaran berbanding ketidakseimbangan, ketaklinieran jelas dalam sisihan daripada garis lurus. Graf mungkin menampilkan lenturan, kelengkungan, gelung histerisis dan ciri lain yang menunjukkan hubungan kompleks antara ketidakseimbangan dan getaran.

Graf 2. Objek Tak Linear

50g; 40μm (kuning), 100g; 54.7μm (biru).

Objek ini mempamerkan dua segmen, dua garis lurus. Untuk ketidakseimbangan kurang daripada 50 gram, graf mencerminkan sifat objek linear, mengekalkan perkadaran antara ketidakseimbangan dalam gram dan amplitud getaran dalam mikron. Untuk ketidakseimbangan lebih daripada 50 gram, pertumbuhan amplitud getaran menjadi perlahan.

Contoh Objek Tak Linear

Contoh objek bukan linear dalam konteks pengimbangan termasuk:

• Rotor dengan retak: Keretakan dalam rotor boleh menyebabkan perubahan tak linear dalam kekakuan dan, akibatnya, hubungan tak linear antara getaran dan ketidakseimbangan.
• Rotor dengan kelegaan galas: Kelegaan dalam galas boleh menyebabkan perubahan mendadak dalam getaran dalam keadaan tertentu.
• Rotor dengan unsur elastik tak linear: Sesetengah elemen elastik, seperti peredam getah, mungkin mempamerkan ciri-ciri tak linear, yang mempengaruhi dinamik rotor.

Jenis Ketaklinearan

1. Ketidaklinieran Lembut-Kaku

Dalam sistem sedemikian, dua segmen diperhatikan: lembut dan kaku. Dalam segmen lembut, tingkah laku menyerupai lineariti, di mana amplitud getaran meningkat secara berkadar dengan jisim ketidakseimbangan. Walau bagaimanapun, selepas ambang tertentu (titik putus), sistem beralih kepada mod kaku, di mana pertumbuhan amplitud menjadi perlahan.

2. Ketaklinearan Anjal

Perubahan dalam kekakuan sokongan atau sentuhan dalam sistem menjadikan perhubungan ketidakseimbangan getaran menjadi kompleks. Sebagai contoh, getaran mungkin meningkat atau berkurangan secara tiba-tiba apabila melintasi ambang beban tertentu.

3. Ketaklinieran Teraruh Geseran

Dalam sistem dengan geseran ketara (cth, dalam galas), amplitud getaran mungkin tidak dapat diramalkan. Geseran boleh mengurangkan getaran dalam satu julat kelajuan dan menguatkannya dalam julat lain.

Punca-punca biasa bagi ketaklinearan

Punca ketaklinearan yang paling biasa adalah peningkatan kelegaan galas, haus galas, geseran kering, sokongan yang longgar, retakan dalam struktur, dan operasi berhampiran frekuensi resonans. Selalunya, objek mempamerkan apa yang dipanggil ketaklinearan lembut-keras. Pada tahap ketidakseimbangan yang kecil, sistem bertindak hampir secara linear, tetapi apabila getaran meningkat, elemen sokongan atau selongsong yang lebih keras akan terlibat. Dalam kes sedemikian, pengimbangan hanya mungkin dalam julat operasi yang sempit dan tidak memberikan hasil jangka panjang yang stabil.

Ketidakstabilan getaran

Satu lagi isu serius ialah ketidakstabilan getaran. Malah objek yang secara formal linear mungkin menunjukkan perubahan amplitud dan fasa dari semasa ke semasa. Ini disebabkan oleh kesan haba, perubahan kelikatan pelincir, pengembangan haba dan geseran yang tidak stabil dalam sokongan. Akibatnya, pengukuran yang diambil hanya beberapa minit sahaja boleh menghasilkan vektor getaran yang berbeza. Di bawah keadaan ini, perbandingan pengukuran yang bermakna menjadi mustahil dan pengiraan pengimbangan kehilangan kebolehpercayaan.

Mengimbangi hampir resonans

Pengimbangan berhampiran resonans amat bermasalah. Apabila frekuensi putaran bertepatan dengan, atau hampir dengan, frekuensi semula jadi sistem, ketidakseimbangan kecil pun menyebabkan peningkatan getaran yang mendadak. Fasa getaran menjadi sangat sensitif terhadap variasi kelajuan kecil. Objek tersebut secara berkesan memasuki rejim tak linear, dan pengimbangan dalam zon ini kehilangan makna fizikal. Dalam kes sedemikian, kelajuan operasi atau struktur mekanikal mesti diubah sebelum pengimbangan boleh dipertimbangkan.

Getaran tinggi selepas pengimbangan "berjaya"

Dalam praktiknya, adalah perkara biasa untuk menghadapi situasi di mana, selepas prosedur pengimbangan yang berjaya secara formal, tahap getaran keseluruhan kekal tinggi. Ini tidak menunjukkan ralat instrumen atau pengendali. Pengimbangan hanya menghapuskan ketidakseimbangan jisim. Jika getaran disebabkan oleh kecacatan asas, pengikat yang longgar, salah jajaran atau resonans, pemberat pembetulan tidak akan menyelesaikan masalah. Dalam kes ini, menganalisis taburan ruang getaran merentasi mesin dan asasnya membantu mengenal pasti punca sebenar.

Mengimbangi Objek Bukan Linear: Tugas Kompleks dengan Penyelesaian Bukan Konvensional

Mengimbangi objek bukan linear ialah tugas mencabar yang memerlukan kaedah dan pendekatan khusus. Kaedah jisim percubaan standard, dibangunkan untuk objek linear, mungkin menghasilkan keputusan yang salah atau tidak boleh digunakan sepenuhnya.

Kaedah Pengimbangan untuk Objek Bukan Linear

• Pengimbangan langkah demi langkah: Kaedah ini melibatkan pengurangan ketidakseimbangan secara beransur-ansur dengan memasang pemberat pembetulan pada setiap peringkat. Selepas setiap peringkat, pengukuran getaran diambil, dan pemberat pembetulan baharu ditentukan berdasarkan keadaan semasa objek. Pendekatan ini mengambil kira perubahan dalam pekali pengaruh semasa proses pengimbangan.
• Mengimbangi pada pelbagai kelajuan: Kaedah ini menangani kesan fenomena resonans pada kelajuan putaran yang berbeza. Pengimbangan dilakukan pada beberapa kelajuan berhampiran resonans, membolehkan pengurangan getaran yang lebih seragam merentas keseluruhan julat kelajuan operasi.
• Menggunakan model matematik: Untuk objek tak linear yang kompleks, model matematik yang menerangkan dinamik rotor semasa mengambil kira kesan tak linear boleh digunakan. Model ini membantu meramalkan tingkah laku objek dalam pelbagai keadaan dan menentukan parameter pengimbangan optimum.

Pengalaman dan intuisi pakar memainkan peranan penting dalam mengimbangi objek tak linear. Seorang pengimbang yang berpengalaman boleh mengenali tanda-tanda ketaklinearan, memilih kaedah yang sesuai dan menyesuaikannya dengan situasi tertentu. Menganalisis spektrum getaran, memerhatikan perubahan getaran apabila parameter operasi objek berbeza-beza dan mempertimbangkan ciri reka bentuk rotor, semuanya membantu dalam membuat keputusan yang betul dan mencapai hasil yang diingini.

Cara Mengimbangi Objek Bukan Linear Menggunakan Alat yang Direka untuk Objek Linear

Ini soalan yang bagus. Kaedah peribadi saya untuk mengimbangi objek sedemikian bermula dengan membaiki mekanisme: menggantikan galas, retak kimpalan, mengetatkan bolt, memeriksa sauh atau pengasing getaran, dan mengesahkan bahawa pemutar tidak bergesel dengan elemen struktur pegun.

Seterusnya, saya mengenal pasti frekuensi resonans, kerana mustahil untuk mengimbangi pemutar pada kelajuan yang hampir dengan resonans. Untuk melakukan ini, saya menggunakan kaedah hentaman untuk penentuan resonans atau graf pantai ke bawah rotor.

Kemudian, saya menentukan kedudukan sensor pada mekanisme: menegak, mendatar atau pada sudut.

Selepas percubaan dijalankan, peranti menunjukkan sudut dan berat beban pembetulan. Saya mengurangkan separuh berat beban pembetulan tetapi menggunakan sudut yang dicadangkan oleh peranti untuk penempatan rotor. Jika sisa getaran selepas pembetulan masih melebihi tahap yang boleh diterima, saya melakukan larian rotor yang lain. Sememangnya, ini memerlukan lebih banyak masa, tetapi hasilnya kadangkala memberi inspirasi.

Seni dan Sains Mengimbangi Peralatan Berputar

Mengimbangi peralatan berputar adalah proses kompleks yang menggabungkan unsur sains dan seni. Untuk objek linear, pengimbangan melibatkan pengiraan yang agak mudah dan kaedah standard. Walau bagaimanapun, bekerja dengan objek bukan linear memerlukan pemahaman mendalam tentang dinamik rotor, keupayaan untuk menganalisis isyarat getaran, dan kemahiran untuk memilih strategi pengimbangan yang paling berkesan.

Pengalaman, gerak hati, dan peningkatan kemahiran yang berterusan adalah perkara yang menjadikan pengimbang menguasai kemahiran mereka yang sebenar. Lagipun, kualiti pengimbangan bukan sahaja menentukan kecekapan dan kebolehpercayaan operasi peralatan tetapi juga memastikan keselamatan orang ramai.

Kebolehulangan pengukuran

Isu pengukuran juga memainkan peranan utama. Pemasangan sensor getaran yang salah, perubahan pada titik pengukuran atau orientasi sensor yang tidak betul secara langsung mempengaruhi amplitud dan fasa. Untuk pengimbangan, mengukur getaran sahaja tidak mencukupi; kebolehulangan dan kestabilan pengukuran adalah penting. Inilah sebabnya, dalam kerja amali, lokasi dan orientasi pemasangan sensor mesti dikawal ketat.

Pendekatan praktikal untuk objek tak linear

Mengimbangi objek tak linear sentiasa bermula bukan dengan memasang pemberat percubaan, tetapi dengan menilai tingkah laku getaran. Jika amplitud dan fasa jelas melayang dari semasa ke semasa, berubah dari satu permulaan ke permulaan yang lain, atau bertindak balas dengan mendadak terhadap variasi kelajuan kecil, tugas pertama adalah untuk mencapai mod operasi yang paling stabil. Tanpa ini, sebarang pengiraan akan menjadi rawak.

Langkah praktikal pertama ialah memilih kelajuan yang betul. Objek tak linear sangat sensitif terhadap resonans, jadi pengimbangan mesti dilakukan pada kelajuan sejauh mungkin dari frekuensi semula jadi. Ini selalunya bermaksud bergerak di bawah atau di atas julat operasi biasa. Walaupun getaran pada kelajuan ini lebih tinggi, tetapi stabil, adalah lebih baik daripada pengimbangan dalam zon resonan.

Seterusnya, adalah penting untuk meminimumkan semua sumber ketaklinearan tambahan. Sebelum mengimbangkan, semua pengikat perlu diperiksa dan diketatkan, ruang kosong dihapuskan sebanyak mungkin, dan unit sokongan dan galas diperiksa untuk kelonggaran. Pengimbangan tidak mengimbangi ruang kosong atau geseran, tetapi ia mungkin berlaku jika faktor-faktor ini dibawa ke keadaan yang stabil.

Apabila bekerja dengan objek tak linear, pemberat percubaan yang kecil tidak boleh digunakan kerana kebiasaan. Pemberat percubaan yang terlalu kecil selalunya gagal menggerakkan sistem ke kawasan yang boleh diulang, dan perubahan getaran menjadi setanding dengan hingar ketidakstabilan. Pemberat percubaan mestilah cukup besar untuk menyebabkan perubahan yang jelas dan boleh dihasilkan semula dalam vektor getaran, tetapi tidak terlalu besar sehingga ia mendorong objek ke rejim operasi yang berbeza.

Pengukuran harus dilakukan dengan cepat dan di bawah keadaan yang sama. Semakin sedikit masa berlalu antara pengukuran, semakin tinggi kemungkinan parameter dinamik sistem kekal tidak berubah. Adalah dinasihatkan untuk melakukan beberapa larian kawalan tanpa mengubah konfigurasi untuk mengesahkan bahawa objek berkelakuan secara konsisten.

Adalah sangat penting untuk menetapkan titik pelekap sensor getaran dan orientasinya. Bagi objek tak linear, anjakan sensor yang kecil pun boleh menyebabkan perubahan ketara dalam fasa dan amplitud, yang mungkin disalahtafsirkan sebagai kesan berat percubaan.

Dalam pengiraan, perhatian harus diberikan bukan kepada persetujuan berangka yang tepat, tetapi kepada trend. Jika getaran berkurangan secara konsisten dengan pembetulan berturut-turut, ini menunjukkan bahawa pengimbangan bergerak ke arah yang betul, walaupun pekali pengaruh tidak bertemu secara formal.

Tidak digalakkan untuk menyimpan dan menggunakan semula pekali pengaruh untuk objek tak linear. Walaupun satu kitaran pengimbangan berjaya, semasa permulaan seterusnya objek tersebut mungkin memasuki rejim yang berbeza dan pekali sebelumnya tidak lagi sah.

Perlu diingat bahawa mengimbangi objek tak linear selalunya merupakan satu kompromi. Matlamatnya bukanlah untuk mencapai getaran serendah mungkin, tetapi untuk membawa mesin ke dalam keadaan yang stabil dan boleh diulang dengan tahap getaran yang boleh diterima. Dalam banyak kes, ini adalah penyelesaian sementara sehingga galas dibaiki, sokongan dipulihkan, atau struktur diubah suai.

Prinsip praktikal utama adalah menstabilkan objek terlebih dahulu, kemudian mengimbangkannya, dan hanya selepas itu menilai hasilnya. Jika penstabilan tidak dapat dicapai, pengimbangan harus dianggap sebagai langkah tambahan dan bukannya penyelesaian akhir.

Teknik pembetulan berat yang dikurangkan

Dalam praktiknya, apabila mengimbangkan objek tak linear, satu lagi teknik penting sering terbukti berkesan. Jika instrumen mengira pemberat pembetulan menggunakan algoritma standard, memasang pemberat terkira penuh dengan kerap akan memburukkan lagi keadaan: getaran mungkin meningkat, fasa mungkin melompat, dan objek mungkin beralih ke mod operasi yang berbeza.

Dalam kes sedemikian, pemasangan pemberat pembetulan yang dikurangkan berfungsi dengan baik — dua atau kadangkala tiga kali lebih kecil daripada nilai yang dikira oleh instrumen. Ini membantu mengelakkan "membuang" sistem keluar dari kawasan linear bersyarat ke rejim tak linear yang lain. Kesannya, pembetulan digunakan secara perlahan-lahan, dengan langkah kecil, tanpa menyebabkan perubahan mendadak dalam parameter dinamik objek.

Selepas memasang pemberat yang dikurangkan, kawalan mesti dijalankan dan trend getaran dinilai. Jika amplitud berkurangan secara berterusan dan fasa kekal agak stabil, pembetulan boleh diulang menggunakan pendekatan yang sama, secara beransur-ansur menghampiri tahap getaran minimum yang boleh dicapai. Kaedah langkah demi langkah ini selalunya lebih dipercayai daripada memasang pemberat pembetulan yang dikira sepenuhnya sekaligus.

Teknik ini amat berkesan untuk objek dengan kelegaan, geseran kering dan sokongan lembut-keras, yang mana pembetulan terkira penuh serta-merta memacu sistem keluar dari zon linear bersyarat. Menggunakan jisim pembetulan yang dikurangkan membolehkan objek kekal dalam rejim operasi yang paling stabil dan memungkinkan untuk mencapai hasil praktikal walaupun pengimbangan secara rasmi dianggap mustahil.

Adalah penting untuk memahami bahawa ini bukanlah "ralat instrumen", tetapi akibat daripada fizik sistem tak linear. Instrumen mengira dengan betul untuk model linear, manakala jurutera menyesuaikan keputusan dalam amalan dengan tingkah laku sebenar sistem mekanikal.

Prinsip terakhir

Akhirnya, pengimbangan yang berjaya bukan sekadar mengira berat dan sudut. Ia memerlukan pemahaman tentang tingkah laku dinamik objek, kelinearannya, kestabilan getaran dan jarak dari keadaan resonans. Balanset-1A menyediakan semua alat yang diperlukan untuk pengukuran, analisis dan pengiraan, tetapi hasil akhir sentiasa ditentukan oleh keadaan mekanikal sistem itu sendiri. Inilah yang membezakan pendekatan formal daripada amalan kejuruteraan sebenar dalam diagnostik getaran dan pengimbangan rotor.

Soalan & jawapan