Memahami Pengimbangan Statik (Pengimbangan Satah Tunggal)
Pengimbangan statik adalah bentuk rotor yang paling mudah menyeimbangkan. Ia membetulkan ketidakseimbangan statik — satu keadaan di mana a pemutar‘Pusat jisimnya tersasar daripada paksi putarannya, menghasilkan satu “titik berat” tunggal. Oleh kerana titik berat itu hanya tersingkap di bawah graviti, pembetulan itu, secara prinsip, boleh dilakukan dengan rotor dalam keadaan rehat: letakkan rotor dengan statik tulen ketidakseimbangan di atas permukaan tanpa geseran seperti tepi pisau, dan ia akan bergolek sehingga titik yang lebih berat menetap di bahagian bawah. Pembaikan dibuat dalam satu pesawat tunggal — satu pemberat pembetulan diletakkan 180° bertentangan dengan titik berat untuk mengembalikan pusat jisim ke atas pusat putaran. Kesederhanaan satu satah itu adalah kekuatan utama kaedah ini dan, seperti yang akan kita lihat, juga had yang mentakrifkannya.
1. Ketidakseimbangan statik vs Ketidakseimbangan dinamik
Ketidakseimbangan statik juga dipanggil “ketidakseimbangan daya,” kerana ia menghasilkan daya sentrifugal bertindak secara radial ke luar dari pusat putaran. Yang penting, ia tidak menghasilkan “coppia” atau gerakan goyang. Itu membezakannya daripada ketidakseimbangan dinamik, yang menggabungkan kekuatan dan pasangan tidak seimbang dan memerlukan pembetulan dalam sekurang-kurangnya dua satah untuk diselesaikan sepenuhnya. Rotor boleh diimbangi secara statik dengan sempurna tetapi masih membawa momen tidak seimbang yang ketara yang menyebabkan ia bergetar teruk apabila ia berputar — itulah sebabnya imbangan statik, sendirian, hanya sesuai untuk satu kelas rotor tertentu.
2. Bilakah Penyeimbangan Statik Cukup?
Penyeimbangan statik hanya sesuai untuk kelas rotor tertentu. Ia umumnya digunakan untuk komponen yang sangat sempit atau berbentuk cakera, di mana panjang paksi adalah kecil berbanding diameternya. Bagi rotor seperti itu, ketidakseimbangan tork yang ketara tidak mungkin wujud sejak awal, jadi pembetulan satu satah benar-benar menyelesaikan masalah tersebut.
Contoh biasa di mana penyeimbangan statik satu satah sering mencukupi termasuk:
- Roda pengisar
- Roda dan tayar automotif
- Roda kipas atau blower tunggal, sempit
- Roda tenaga
- Takal dan berkas
Untuk mana-mana rotor yang berukuran panjang yang ketara — armatur motor, pam berbilang peringkat, atau poros panjang — penyeimbangan statik sahaja tidak mencukupi dan pengimbangan dinamik dalam dua kapal terbang diperlukan. Pendekatan satu satah itu sendiri diterangkan dengan lebih lanjut di bawah mengimbangi satah tunggal.
3. Kaedah Penyeimbangan Statik
1. Pengimbangan Pisau-Tepi
Ini adalah kaedah klasik yang tidak berputar. Rotor diletakkan di atas sepasang tepi pisau selari, rata dan berfriction rendah. Ia bergulir sehingga titik terberatnya berada di bahagian bawah; kemudian berat sementara ditambah di bahagian atas (180° bertentangan) sehingga rotor berhenti bergulir dan berehat dalam apa jua kedudukan. Berat itu kemudian dijadikan kekal. Ia tidak memerlukan kuasa dan tiada elektronik — hanya kesabaran dan sepasang tepi yang benar-benar rata — dan ia kekal sebagai pemeriksaan lapangan yang sah sepenuhnya untuk cakera sempit.
2. Mesin Pengimbang Menegak
Penyeimbangan statik moden sering dilakukan pada mesin pengimbang menegak. mesin pengimbang. Rotor — sebuah roda penimbal atau tayar, katakanlah — terletak di atas plat mendatar yang disokong oleh penderia kuasa. Mesin memutarnya pada kelajuan rendah, dan penderia mengukur magnitudo dan arah daya ketidakseimbangan, memaparkan pembetulan yang diperlukan pada skrin. Bagi roda dan tayar khususnya, a Kalkulator pemberat imbangan roda menukar bacaan itu menjadi saiz berat klip-on atau pelekat.
3. Penyeimbangan Lapangan Satu-Dataran (Balanset-1A)
Penyeimbangan statik (satu satah) juga boleh dilakukan pada mesin yang telah dipasang sepenuhnya menggunakan sistem penyeimbangan mudah alih — intipati pengimbangan medan. Dengan Balanset-1A, mod “Penyeimbangan dalam satu satah (‘statik’)” mengukur kelajuan rotor (RPM) dan vektor 1× getaran — miliknya RMS nilai dan fasa. Daripada pengukuran “Run #0” dan “Run #1”, perisian secara automatik mengira jisim and sudut pemasangan daripada berat pembetulan yang diperlukan untuk mengurangkan ketidakseimbangan rotor, menggunakan koefisien pengaruh kaedah.
Keputusan imbangan disimpan ke dalam arkib, dan apabila selesai a melaraskan laporan boleh dijana, disunting, dan dicetak dalam penyunting laporan terbina dalam.
Bagaimana penyeimbangan satu satah dilakukan dalam program Balanset-1A
- Pasang sensor dan sambungkan sistem. Pasang penderia getaran di titik pengukuran yang dipilih dan sambungkannya ke peranti. Pasang penderia fasa (takometer), terapkan pita pemantul pada rotor, dan sambungkan peranti ke komputer riba Windows.
- Mulakan mod penyeimbangan satu satah. Di tetingkap operasi utama, pilih mod “Single-plane” dan mulakan penyeimbangan. Program ini membuka tetingkap arkib penyeimbangan single-plane.
- Buat rekod arkib. Masukkan nama rotor, tempat pemasangan, toleransi (getaran dan ketidakseimbangan baki), dan tarikh. Perisian akan mencipta folder arkib di mana carta dan fail laporan akan disimpan.
- Tetapkan parameter penyeimbangan dalam “Tetapan Penyeimbangan”.
- Pekali pengaruh: pilih “Rotor Baru” (dua larian untuk kalibrasi) atau “Koefisien Tersimpan” (satu larian, untuk jenis mesin yang sama dengan koefisien pengaruh yang tersimpan).
- Jisim berat ujian: pilih “Gramm” atau “Percent”. Jika anda merancang untuk menggunakan mod “Saved coeff.” kemudian, masukkan berat percubaan jisim dalam gram (timbang di atas penimbang).
- Kaedah Lampiran Berat: pilih “Circum” (mana-mana sudut pada keliling) atau “Posisi Tetap” (lubang/mata pisau/posisi tetap; masukkan bilangan posisi).
- Jejari pemasangan massa: Masukkan jejari yang digunakan untuk memasang berat percubaan dan pembetulan.
- Biarkan berat ujian dalam Pesawat1: Hanya aktifkan ini jika anda tidak dapat menanggalkan berat uji semasa proses.
- Jalankan #0 (jalankan awal, tanpa berat percubaan). Bawa mesin ke kelajuan stabil dan jalankan “Run #0” untuk mengukur getaran awal. Perisian merekodkan RPM, nilai RMS dan fasa komponen getaran 1×. Tab “Charts” memaparkan bentuk gelombang dan spektrum.
- Pasang berat percubaan. Hentikan mesin dan pasang berat uji pada jejari yang diketahui. Berat uji mesti mengubah amplitud getaran atau fasa dengan ketara. Kriteria biasa ialah “peraturan 30/30”: berat uji harus mengubah amplitud kira-kira 30% (lebih rendah atau lebih tinggi) atau fasa kira-kira 30° atau lebih. Jika anda merancang untuk menggunakan mod “Saved coeff.” kemudian, pasang berat uji pada sudut yang sama seperti tanda pantul.
- Jalankan #1 (berat ujian dipasang). Mulakan semula mesin, tunggu kelajuan menjadi stabil, dan jalankan “Run #1”. Perisian mengira parameter berat pembetulan.
- Pasang pemberat pembetulan. Hentikan mesin, keluarkan berat ujian, dan pasang berat pembetulan. Sudut pemasangan dikira dari kedudukan berat uji dalam arah putaran rotor. Pasang berat pembetulan pada jejari yang sama seperti berat uji.
- RunTrim (semak kualiti baki). Lakukan “RunTrim” untuk mengesahkan keputusan. Jika getaran sisa dan/atau baki ketidakseimbangan Setelah toleransi dipenuhi, penimbangan boleh diselesaikan. Jika tidak, perisian mengira berat pembetulan tambahan dan penimbangan diteruskan melalui anggaran bersiri.
Visualisasi keputusan: graf kutub dan kedudukan tetap
Balanset-1A boleh memaparkan jisim dan sudut pembetulan dalam satu pemandangan koordinat kutub. Jika “Posisi Tetap” dipilih, program boleh secara automatik membahagikan berat pembetulan kepada dua bahagian dan memaparkan nombor posisi di mana setiap bahagian perlu dipasang — kemudahan yang dicerminkan oleh Kalkulator pembetulan bilah untuk kipas dan pemampin dengan titik pemasangan tetap.
4. Mengesahkan keputusan terhadap toleransi
Imbangan statik hanya “siap” apabila getaran sisa dan ketidakseimbangan sisa berada dalam toleransi yang dipersetujui, di sinilah langkah RunTrim membuktikan kegunaannya. Ketidakseimbangan sisa yang dibenarkan biasanya diambil daripada kualiti imbangan gred G di bawah yang moden ISO 21940-11 standard (yang menggantikan ISO 1940-1 yang lebih lama). Menukar gred G dan kelajuan perkhidmatan kepada nilai gram-milimeter yang dibenarkan — dan memilih berat ujian pertama yang munasabah — adalah pantas dengan a Pengira tidak seimbang baki (ISO 21940-11) dan a Pengiraian berat percubaan. Merekodkan ketidakseimbangan baki awal dan akhir memberikan ukuran yang jujur tentang keberkesanan kerja tersebut dan membentuk teras laporan penyeimbangan.
5. Had
Had utama penimbangan statik ialah ketidakmampuannya mengesan atau membetulkan ketidakseimbangan tork. Mengekalkan imbangan statik pada rotor yang sebenarnya mempunyai ketidakseimbangan dinamik kadangkala boleh memburukkan keadaan — membetulkan komponen daya sambil mengabaikan, atau malah memburukkan, komponen tork. Oleh sebab itu, bagi kebanyakan mesin industri, penyeimbangan dinamik dua satah adalah amalan piawai dan wajib, dan penyeimbangan statik sebaiknya dikhaskan untuk rotor berbentuk cakera yang sempit di mana andaian satu satah benar-benar terpakai.
