Memahami Kaedah Empat Larian dalam Pengimbangan Rotor
Definisi: Apakah Kaedah Empat Larian?
The kaedah empat larian adalah prosedur yang sistematik untuk imbangan dua satah yang menggunakan empat larian pengukuran yang berbeza untuk mewujudkan satu set lengkap pekali pengaruh untuk kedua-duanya satah pembetulan. Kaedah ini melibatkan mengukur keadaan awal rotor, kemudian menguji setiap satah pembetulan secara bebas dengan a berat percubaan, diikuti dengan menguji kedua-dua pesawat bersama dengan pemberat percubaan secara serentak.
Pendekatan komprehensif ini memberikan pencirian lengkap bagi tindak balas dinamik sistem galas rotor, membolehkan pengiraan yang tepat bagi pemberat pembetulan yang meminimumkan getaran di kedua-dua lokasi galas secara serentak.
Prosedur Empat Larian
Kaedah ini terdiri daripada empat larian ujian berurutan, setiap satu mempunyai tujuan tertentu:
Larian 1: Larian Permulaan (Baseline).
Mesin dikendalikan pada kelajuan pengimbangannya dalam keadaan yang ditemui. Pengukuran getaran (kedua-duanya amplitud and fasa) direkodkan di kedua-dua lokasi galas (Bearing 1 dan Bearing 2). Ini menetapkan tandatangan getaran garis dasar yang disebabkan oleh yang asal ketidakseimbangan.
- Rekod: Getaran pada Galas 1 = A₁, ∠θ₁
- Rekod: Getaran pada Galas 2 = A₂, ∠θ₂
Larian 2: Berat Percubaan dalam Satah 1
Mesin dihentikan, dan berat percubaan yang diketahui (T₁) dipasang pada kedudukan sudut yang ditentukan dalam Satah Pembetulan 1. Mesin dimulakan semula dan getaran sekali lagi diukur pada kedua-dua galas. Perubahan dalam getaran mendedahkan cara berat dalam Satah 1 mempengaruhi kedua-dua lokasi pengukuran.
- Berat percubaan T₁ ditambahkan pada Satah 1 pada sudut α₁
- Rekod: Getaran baru pada Bearing 1 dan Bearing 2
- Kira: Kesan T₁ pada Galas 1 (kesan utama)
- Kira: Kesan T₁ pada Galas 2 (kesan gandingan silang)
Larian 3: Berat Percubaan dalam Pesawat 2
Berat percubaan T₁ dikeluarkan, dan berat percubaan yang berbeza (T₂) dilampirkan pada kedudukan yang ditentukan dalam Satah Pembetulan 2. Larian pengukuran lain dilakukan. Ini mendedahkan bagaimana berat dalam Pesawat 2 mempengaruhi kedua-dua galas.
- Berat percubaan T₁ dikeluarkan dari Pesawat 1
- Berat percubaan T₂ ditambahkan pada Satah 2 pada sudut α₂
- Rekod: Getaran baru pada Bearing 1 dan Bearing 2
- Kira: Kesan T₂ pada Galas 1 (kesan gandingan silang)
- Kira: Kesan T₂ pada Galas 2 (kesan utama)
Larian 4: Berat Percubaan dalam Kedua-dua Pesawat
Kedua-dua pemberat percubaan dipasang serentak (T₁ dalam Satah 1 dan T₂ dalam Satah 2), dan larian pengukuran keempat dilakukan. Ini menyediakan data tambahan yang membantu mengesahkan kelinearan sistem dan boleh meningkatkan ketepatan pengiraan, terutamanya apabila kesan gandingan silang adalah ketara.
- Kedua-dua T₁ dan T₂ dipasang serentak
- Rekod: Gabungan tindak balas getaran pada kedua-dua galas
- Sahkan: Jumlah vektor bagi kesan individu sepadan dengan ukuran gabungan (mengesahkan kelinearan)
Asas Matematik
Kaedah empat larian membentuk empat pekali pengaruh yang membentuk matriks 2×2 yang menerangkan kelakuan sistem yang lengkap:
Matriks Pekali Pengaruh
- α₁₁: Kesan berat unit dalam Satah 1 pada getaran pada Galas 1 (kesan langsung)
- α₁₂: Kesan berat unit dalam Satah 2 pada getaran pada Bearing 1 (gandingan silang)
- α₂₁: Kesan berat unit dalam Satah 1 pada getaran pada Bearing 2 (gandingan silang)
- α₂₂: Kesan berat unit dalam Satah 2 pada getaran pada Galas 2 (kesan langsung)
Penyelesaian untuk Pembetulan Berat
Dengan keempat-empat pekali diketahui, perisian pengimbangan menyelesaikan sistem dua persamaan vektor serentak untuk mengira pemberat pembetulan (W₁ untuk Satah 1, W₂ untuk Satah 2) yang akan meminimumkan getaran pada kedua-dua galas:
- α₁₁ · W₁ + α₁₂ · W₂ = -V₁ (untuk membatalkan getaran pada Bearing 1)
- α₂₁ · W₁ + α₂₂ · W₂ = -V₂ (untuk membatalkan getaran pada Bearing 2)
Di mana V₁ dan V₂ ialah vektor getaran awal pada dua galas. Penyelesaian menggunakan matematik vektor dan penyongsangan matriks.
Kelebihan Kaedah Empat Larian
Kaedah empat larian menawarkan beberapa faedah penting:
1. Lengkapkan Pencirian Sistem
Dengan menguji setiap satah secara bebas dan kemudian kedua-duanya bersama-sama, kaedah ini sepenuhnya mencirikan kedua-dua kesan langsung dan kesan gandingan silang. Ini penting apabila satah berada berdekatan atau apabila kekakuan galas berbeza dengan ketara.
2. Pengesahan Terbina Dalam
Run 4 menyediakan semakan ke atas lineariti sistem. Jika kesan gabungan kedua-dua pemberat percubaan tidak sepadan dengan jumlah vektor bagi kesan individunya, ini menunjukkan gelagat tidak linear (kelonggaran, permainan bearing, isu asas) yang harus dibetulkan sebelum meneruskan.
3. Peningkatan Ketepatan
Apabila kesan gandingan silang adalah ketara (satu satah sangat mempengaruhi galas yang lain), kaedah empat larian memberikan hasil yang lebih tepat daripada kaedah tiga larian yang lebih mudah.
4. Data Berlebihan
Mempunyai empat ukuran untuk empat yang tidak diketahui memberikan sedikit redundansi, membolehkan perisian mengesan dan berpotensi mengimbangi ralat pengukuran.
5. Keyakinan Terhadap Keputusan
Pendekatan sistematik dan pengesahan terbina dalam memberikan keyakinan juruteknik bahawa pembetulan yang dikira akan berkesan.
Bila Menggunakan Kaedah Empat Larian
Kaedah empat larian amat sesuai dalam situasi ini:
- Gandingan Silang Ketara: Apabila satah pembetulan dijarakkan rapat atau apabila sistem galas rotor mempunyai kekakuan asimetri, satu satah memberi kesan ketara kepada kedua-dua galas.
- Keperluan Kepersisan Tinggi: Apabila ketat mengimbangi toleransi mesti dipenuhi.
- Ciri Sistem Tidak Diketahui: Apabila mengimbangi mesin buat kali pertama dan tingkah laku sistem tidak difahami dengan baik.
- Peralatan Kritikal: Jentera bernilai tinggi di mana masa tambahan untuk larian keempat dibenarkan oleh peningkatan keyakinan terhadap keputusan.
- Mewujudkan Penentukuran Kekal: Apabila mencipta penentukuran kekal data untuk kegunaan masa hadapan, ketelitian kaedah empat larian memastikan pekali disimpan yang tepat.
Perbandingan dengan Kaedah Tiga Larian
Kaedah empat larian boleh dibandingkan dengan yang lebih mudah kaedah tiga larian:
Kaedah Tiga Larian
- Larian 1: Keadaan awal
- Larian 2: Berat percubaan dalam Pesawat 1
- Larian 3: Berat percubaan dalam Pesawat 2
- Kira pembetulan terus daripada tiga larian
Kelebihan Kaedah Empat Larian
- Pengesahan Kelinearan: Run 4 mengesahkan sistem berkelakuan secara linear
- Pencirian Gandingan Silang yang Lebih Baik: Data yang lebih lengkap apabila gandingan silang adalah kuat
- Pengesanan Ralat: Anomali lebih mudah dikenalpasti
Kelebihan Kaedah Tiga Larian
- Penjimatan Masa: Satu larian yang kurang mengurangkan masa mengimbangi sebanyak ~20%
- Ketepatan yang mencukupi: Untuk banyak aplikasi, tiga larian memberikan hasil yang mencukupi
- Kesederhanaan: Kurang data untuk diurus dan diproses
Dalam amalan, kaedah tiga larian lebih biasa digunakan untuk kerja mengimbangi rutin, manakala kaedah empat larian dikhaskan untuk aplikasi ketepatan tinggi atau situasi masalah.
Petua Perlaksanaan Praktikal
Untuk pelaksanaan kaedah empat larian yang berjaya:
Pemilihan Berat Percubaan
- Pilih pemberat percubaan yang menghasilkan perubahan 25-50% dalam getaran daripada garis dasar
- Gunakan berat magnitud yang sama untuk kedua-dua satah untuk kualiti pengukuran yang konsisten
- Pastikan pemberat dipasang dengan selamat untuk semua larian
Ketekalan Pengukuran
- Kekalkan keadaan operasi yang sama (kelajuan, suhu, beban) untuk keempat-empat larian
- Benarkan penstabilan haba antara larian jika perlu
- Gunakan lokasi penderia dan pelekap yang sama untuk semua ukuran
- Ambil berbilang bacaan setiap larian dan puratakannya untuk mengurangkan bunyi
Pemeriksaan Kualiti Data
- Sahkan bahawa berat percubaan menghasilkan perubahan getaran yang boleh diukur dengan jelas (sekurang-kurangnya 10-15% tahap awal)
- Semak bahawa keputusan Run 4 lebih kurang sepadan dengan jumlah vektor kesan Run 2 dan 3 (dalam 10-20%)
- Jika semakan lineariti gagal, siasat isu mekanikal sebelum meneruskan
Menyelesaikan masalah
Isu biasa dengan kaedah empat larian dan penyelesaiannya:
Larian 4 Tidak Padan dengan Respons yang Dijangkakan
Punca yang mungkin:
- Tingkah laku sistem bukan linear (kelonggaran, kaki lembut, permainan bearing)
- Berat percubaan terlalu besar, memacu sistem ke dalam rejim bukan linear
- Ralat pengukuran atau keadaan operasi yang tidak konsisten
Penyelesaian:
- Semak dan betulkan masalah mekanikal
- Gunakan berat percubaan yang lebih kecil
- Sahkan penentukuran sistem pengukuran
- Pastikan keadaan operasi yang konsisten merentasi semua larian
Keputusan Baki Akhir yang Lemah
Punca yang mungkin:
- Pembetulan yang dikira dipasang pada sudut yang salah
- Ralat magnitud berat
- Ciri sistem berubah antara percubaan dan pemasangan pembetulan
Penyelesaian:
- Sahkan pemasangan berat pembetulan dengan teliti
- Pastikan kestabilan mekanikal sepanjang prosedur
- Pertimbangkan untuk mengulangi dengan data percubaan baharu
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 