Memahami Pengimbangan Satah Tunggal
Definisi: Apakah Imbangan Satah Tunggal?
Pengimbangan satah tunggal ialah a balancing prosedur di mana ketidakseimbangan rotor dibetulkan dengan menambah atau mengeluarkan jisim dalam hanya satu satah jejari berserenjang dengan paksi putaran. Kaedah ini sesuai apabila ketidakseimbangan adalah yang utama statik secara semula jadi—bermaksud pusat jisim pemutar diimbangi daripada paksi putaran, tetapi tiada pasangan atau momen yang ketara menyebabkan pemutar bergoyang.
Pengimbangan satah tunggal ialah kaedah pengimbangan yang paling mudah dan paling menjimatkan, hanya memerlukan satu satah pembetulan dan biasanya hanya satu berat percubaan lari untuk menyelesaikan.
Bila Perlu Menggunakan Pengimbangan Satah Tunggal
Pengimbangan satah tunggal sesuai untuk jenis rotor dan keadaan operasi tertentu:
1. Pemutar Jenis Cakera
Pemutar di mana panjang paksi (ketebalan) adalah kecil berbanding diameter adalah calon yang ideal. Ini sering dipanggil pemutar "sempit" atau "nipis". Contohnya termasuk:
- Roda pengisar
- Bilah gergaji bulat
- Kipas satu peringkat atau pendesak blower
- Roda tenaga
- Rotor brek cakera
- Takal tunggal
2. Pemutar Tegar Beroperasi Di Bawah Kelajuan Kritikal Pertama
Untuk pemutar tegar yang beroperasi jauh di bawah yang pertama kelajuan kritikal, pengimbangan satah tunggal mungkin mencukupi walaupun pemutar mempunyai beberapa panjang paksi. Perkara utama ialah pemutar tidak mengalami lenturan atau lenturan yang ketara semasa operasi.
3. Apabila Ketidakseimbangan Diketahui Statik
Jika keadaan ketidakseimbangan disebabkan oleh satu sumber setempat—seperti pengumpulan bahan, bilah kipas yang hilang atau pelekap sipi—dan ukuran getaran menunjukkan kebanyakannya gerakan dalam fasa di semua lokasi galas, pengimbangan satah tunggal adalah sesuai.
Prosedur Pengimbangan Satah Tunggal
Prosedur ini mengikut pendekatan yang mudah dan sistematik menggunakan kaedah pekali pengaruh:
Langkah 1: Pengukuran Awal
Dengan rotor beroperasi pada kelajuan biasa, ukur dan rekodkan vektor getaran awal (amplitud dan fasa) pada satu atau lebih lokasi galas. Ini mewakili getaran yang disebabkan oleh yang asal ketidakseimbangan.
Langkah 2: Lampirkan Berat Percubaan
Hentikan mesin dan pasangkan yang diketahui berat percubaan pada kedudukan sudut yang mudah (biasanya 0°) pada satah pembetulan yang dipilih. Berat percubaan hendaklah mempunyai magnitud yang mencukupi untuk menghasilkan perubahan yang ketara dalam getaran—biasanya 25-50% daripada aras getaran awal.
Langkah 3: Larian Percubaan
Mulakan semula mesin dan ukur vektor getaran baharu di lokasi yang sama. Pengukuran ini mewakili kesan gabungan ketidakseimbangan asal ditambah berat percubaan.
Langkah 4: Kira Berat Pembetulan
Instrumen pengimbangan berfungsi penambahan vektor dan mengira influence coefficient. Ia kemudian mengira jisim dan lokasi sudut yang tepat untuk kekal berat pembetulan yang akan meminimumkan getaran.
Langkah 5: Pasang Pembetulan dan Sahkan
Keluarkan berat percubaan, pasangkan berat pembetulan yang dikira secara kekal (dengan menambah atau mengalih keluar jisim di lokasi yang ditentukan), dan jalankan mesin untuk mengesahkan bahawa getaran telah dikurangkan ke tahap yang boleh diterima. Jika perlu, imbangan trim boleh dilakukan untuk memperhalusi hasilnya.
Kelebihan Pengimbangan Satah Tunggal
- Kesederhanaan: Memerlukan hanya satu satah pembetulan, menjadikannya lebih mudah untuk dilaksanakan dan difahami.
- Speed: Prosedur ini biasanya memerlukan hanya dua atau tiga larian (awal, percubaan dan pengesahan), menjimatkan masa dan mengurangkan masa henti mesin.
- Kos-Efektif: Pengukuran yang lebih sedikit dan pengiraan yang lebih mudah bermakna kos buruh yang lebih rendah dan peralatan pengimbangan yang lebih murah.
- Kebolehcapaian: Banyak lokasi pada rotor mungkin boleh diakses untuk menambah pemberat pembetulan, memberikan fleksibiliti di tempat pemberat diletakkan.
Had dan Bila Tidak Menggunakan Pengimbangan Satah Tunggal
Pengimbangan satah tunggal mempunyai batasan penting yang mesti difahami:
1. Tidak Dapat Membetulkan Ketidakseimbangan Pasangan
Jika rotor mempunyai signifikan pasangan tidak seimbang—di mana daya ketidakseimbangan wujud pada hujung bertentangan pemutar tetapi dalam kedudukan sudut bertentangan—pengimbangan satah tunggal tidak akan berkesan. Syarat ini memerlukan pengimbangan dinamik dengan pembetulan dalam sekurang-kurangnya dua satah.
2. Tidak Sesuai untuk Rotor Panjang
Rotor dengan nisbah panjang-ke-diameter lebih besar daripada kira-kira 0.5 hingga 1.0 biasanya memerlukan pengimbangan dua satah. Contohnya termasuk angker motor, aci pam dan rotor kipas panjang.
3. Mungkin Tidak Mengurangkan Getaran pada Semua Galas
Pembetulan satu satah yang dioptimumkan untuk satu lokasi galas mungkin tidak dapat mengurangkan getaran dengan secukupnya di lokasi galas lain, terutamanya jika pemutar panjang atau beroperasi berhampiran kelajuan kritikal.
4. Tidak Berkesan untuk Pemutar Fleksibel
Rotor yang beroperasi di atas kelajuan kritikal pertamanya mengalami lenturan dan memerlukan teknik pengimbangan berbilang satah yang menyumbang kepada bentuk mod pemutar.
Hubungan dengan Pengimbangan Statik
Pengimbangan satah tunggal berkait rapat dengan pengimbangan statik. Sebenarnya, pengimbangan satah tunggal yang dilakukan pada mesin berputar pada asasnya adalah pengukuran dinamik ketidakseimbangan statik. Pengimbangan statik boleh dilakukan dengan pemutar dalam keadaan pegun (di tepi pisau atau penggelek), manakala pengimbangan satu satah dilakukan dengan pemutaran pemutar, membolehkan pengukuran yang lebih tepat di bawah keadaan operasi sebenar.
Aplikasi dan Industri Biasa
Pengimbangan satah tunggal digunakan secara meluas merentasi banyak industri untuk jenis rotor yang sesuai:
- Kerja kayu dan kerja logam: Bilah gergaji bulat, roda pengisar, cakera pemotong
- HVAC: Kipas dan peniup emparan satu peringkat
- Peralatan Pertanian: Gabungkan komponen penuai, takal tunggal
- Automotif: Roda tenaga, pemutar brek, takal tunggal
- Pengendalian Bahan: Takal penghantar, penggelek pemalas
Untuk aplikasi ini, pengimbangan satah tunggal memberikan keseimbangan optimum antara keberkesanan, kesederhanaan dan kos, menjadikannya teknik asas dalam bidang pengimbangan rotor.