Laman Utama → Teori & Piawaian Pengimbangan
Teori Pengimbangan Rotor: Norma ISO, Gred G, Formula dan Pengiraan
Segala yang piawaian sebenarnya nyatakan, dengan pengiraan ditunjukkan: apa itu ketakseimbangan dalam kata-kata mudah, formula daya emparan, ketakseimbangan statik lawan dinamik, halaju getaran RMS, zon getaran ISO 10816 (termasuk pam), gred kualiti imbangan ISO 1940 / ISO 21940-11 dengan pengiraan ketakseimbangan baki yang dibenarkan, penukaran mm/s ↔ dB, frekuensi asli dan resonans — dan bagaimana setiap satu ini kelihatan pada skrin instrumen pengimbangan lapangan.
- Ketakseimbangan rotor dalam istilah mudah
- Gaya sentrifugal daripada ketidakseimbangan
- Ketakseimbangan statik lawan dinamik
- Bagaimana ketakseimbangan memendekkan hayat galas
- Halaju getaran RMS — apa itu
- Norma getaran ISO 10816 (termasuk pam)
- Jadual gred G (ISO 1940 / 21940-11)
- Ketakseimbangan baki yang dibenarkan: pengiraan
- Frekuensi asli dan resonans
- Menukar mm/s kepada dB
- Soalan Lazim
1. Apa Itu Ketakseimbangan Rotor, dalam Istilah Mudah
Secara ideal, jisim rotor diagihkan supaya pusat jisimnya terletak tepat pada paksi putaran. Pada realitinya ia tidak pernah tepat: keliangan tuangan, toleransi pemesinan, pembaikan kimpal, bilah yang haus atau ditukar, kotoran melekat, kunci yang duduk dalam alur kunci — semuanya menganjak beberapa gram ke satu sisi. Anjakan jisim itu adalah ketidakseimbangan.
Semasa rotor berdiri diam, ketakseimbangan tidak kelihatan. Sebaik ia berputar, jisim yang tersasar terpaksa bergerak dalam bulatan, dan mengikut hukum Newton ia menarik aci ke luar — sekali setiap pusingan, sentiasa ke arah “tempat berat”. Galas menerima daya berputar; rumah galas menerima getaran tepat pada frekuensi putaran (komponen komponen 1×). Satu ayat itu menjelaskan kebanyakan apa yang dilakukan instrumen pengimbangan: ia mengukur seberapa besar tarikan sekali setiap pusingan itu (amplitud) dan ke mana tempat berat itu mengarah (fasa).
Ketakseimbangan diukur sebagai jisim didarab jejarinya:
U — ketakseimbangan [g·mm]; m — jisim tersasar [g]; r — jejari kedudukannya [mm]. 10 g pada 100 mm = 1,000 g·mm — sama merbahayanya dengan 20 g pada 50 mm.
Membahagikan U dengan jisim rotor memberikan ketakseimbangan spesifik e = U/M [g·mm/kg = µm] — yang tidak lain daripada jarak antara pusat jisim dan paksi putaran. Kuantiti kecil ini adalah jambatan kepada gred ISO dalam seksyen 7: rotor industri yang “diimbang dengan baik” biasanya mempunyai pusat jisim dalam lingkungan beberapa dozen mikron daripada paksi.
2. Daya Emparan daripada Ketakseimbangan — Formula dan Contoh Angka
Tarikan berputar yang dicipta ketakseimbangan ialah daya emparan biasa:
F — daya [N]; m — jisim ketakseimbangan [kg]; r — jejari [m]; U — ketakseimbangan [kg·m]; ω — kelajuan sudut [rad/s]; n — kelajuan rotor [rpm].
Bahagian yang orang kurang hargai ialah segi empat sama pada ω. Ambil ketakseimbangan sederhana 100 g·mm (10 g pada 10 mm, atau 1 g pada 100 mm) dan lihat apa yang dilakukan kelajuan kepadanya:
| Kelajuan rotor | ω | Daya emparan daripada 100 g·mm | Berat statik setara |
|---|---|---|---|
| 500 rpm | 52.4 rad/s | 0.27 N | ~28 g |
| 1,500 rpm | 157 rad/s | 2.5 N | ~0.25 kg |
| 3,000 rpm | 314 rad/s | 9.9 N | ~1 kg |
| 6,000 rpm | 628 rad/s | 39.4 N | ~4 kg |
| 12,000 rpm | 1,257 rad/s | 158 N | ~16 kg |
Contoh yang lebih industri: sebuah bengkel pembaikan mengimpal braket tukul baharu pada dram pengisar dan meninggalkannya berat lebih 50 g pada jejari 200 mm — itu U = 10,000 g·mm. Pada 1,500 rpm kerja, galas dram itu kini membawa daya berputar tambahan F = 0.01 kg·m × 157² ≈ 246 N ≈ 25 kg — sebeg simen berayun mengelilingi aci 25 kali sesaat. Pada 2,000 rpm, kesilapan yang sama menarik dengan ~44 kg.
Dua akibat praktikal terhasil terus daripada hukum ω²:
- Toleransi mengetat dengan kelajuan. Ketakseimbangan baki yang sama yang tidak berbahaya pada penghancur 500-rpm adalah memusnahkan pada gelendong 12,000-rpm — itulah tepatnya bagaimana gred G dibina;
- “Ia hanya bergetar pada kelajuan penuh” adalah fizik yang dijangka, bukan misteri: pada separuh kelajuan, daya itu suku sahaja. (Jika getaran melonjak secara tidak berkadar dalam jalur RPM yang sempit, itu fenomena berbeza — resonans.)
3. Ketakseimbangan Statik lawan Dinamik — Perbezaan yang Menentukan Satu Satah atau Dua
Ketakseimbangan wujud dalam dua bentuk asas, dan perbezaannya bukan akademik: ia menentukan sama ada satu pemberat pembetulan sudah memadai atau dua satah diperlukan.
- Ketidakseimbangan Statik — tempat berat itu secara efektif berada pada satu lokasi paksi; pusat jisim tersasar ke sisi. Pada penyokong bebas, rotor yang berhenti berguling ke sisi berat dengan sendirinya (maka “statik” — anda boleh mencarinya tanpa berputar). Satu pemberat pada satu satah membetulkannya (statik / mengimbangi satah tunggal).
- Ketakseimbangan pasangan / dinamik — dua tempat berat yang sama pada hujung bertentangan rotor, 180° berselisih. Semasa diam ia saling membatalkan: rotor seimbang secara statik dan tidak akan berguling. Semasa berputar setiap hujung menarik ke arahnya sendiri, separuh pusingan berselisih fasa — rotor bergoyang, penyokong bergetar dalam fasa bertentangan. Ini ganding tidak seimbang boleh dikesan hanya semasa berputar dan boleh dibetulkan hanya dengan pemberat pada dua satah. Rotor sebenar membawa campuran kedua-dua bentuk, itulah sebabnya rotor panjang diimbang pada dua satah sebagai satu pengiraan gabungan — kaedah penuh diterangkan dalam Penjelasan Pengimbangan Dinamik.
| Ketidakseimbangan Statik | Ketidakseimbangan dinamik (ganding) | |
|---|---|---|
| Boleh dikesan semasa pegun? | Ya — rotor berguling ke sisi berat | Tidak — hanya muncul semasa berputar |
| Getaran penyokong | Kedua-dua penyokong sefasa | Penyokong tidak sefasa (rotor “bergoyang”) |
| Pembetulan | 1 pemberat, 1 satah | 2 pemberat, 2 satah, diselesaikan bersama |
| Peraturan praktikal | Rotor width < ~1/2 of diameter (in practice 1/3) → one plane usually suffices; longer → two planes (ISO 21940-11) | |
4. Apa yang Ketakseimbangan Lakukan kepada Galas: Hukum Kubik Hayat
Daya emparan daripada seksyen 2 tidak hilang — ia mendarat pada galas sebagai beban berputar tambahan, ditambah di atas beban berat dan proses yang menjadi asas saiz galas itu ditentukan. Hayat lesu galas gelek mengikut persamaan penarafan klasik:
C — kadar beban dinamik galas; P — beban dinamik setara yang benar-benar dikenakan.
Kerana beban memasuki kubik (atau lebih teruk), daya ketakseimbangan yang kelihatan sederhana diterjemahkan kepada kehilangan hayat yang dramatik:
| Beban dinamik tambahan daripada ketakseimbangan | Baki hayat galas (bola, p = 3) |
|---|---|
| +10 % | ≈ 75 % |
| +26 % | ≈ 50 % |
| +50 % | ≈ 30 % |
| +100 % (beban berganda) | ≈ 12 % |
Dalam contoh pengisar di atas, 50 g yang terlupa pada 200 mm menambah ~250 N beban berputar. Bagi galas dram yang dibebani, katakan, 1 kN itu bermakna +25% — hayat lebih kurang separuh akibat satu pembaikan yang cuai. Dan galas hanya mangsa pertama; goncangan yang sama melonggarkan bolt, meretakkan kimpalan dan rumah galas, menghauskan kopling dan tali sawat, serta mengaburkan kehalusan pemesinan mesin alat. Rantaian itu — ketakseimbangan → daya → keletihan — adalah sebab pengimbangan itu penyelenggaraan, bukan kosmetik.
5. Halaju Getaran RMS: Apa Sebenarnya yang Diukur
Getaran boleh diterangkan melalui sesaran (µm), halaju (mm/s) atau pecutan (m/s²). Piawaian keadaan mesin memilih halaju getaran, kerana ia memberi berat paling sekata pada julat frekuensi sederhana yang memusnahkan — dan khususnya pada nilai RMS (punca min kuasa dua):
RMS ialah “purata tenaga” isyarat sepanjang tetingkap pengukuran — kuantiti yang dirujuk oleh had ISO 10816/20816.
Kenapa RMS dan bukan puncak? Isyarat getaran sebenar ialah campuran: sinus ketakseimbangan 1× ditambah harmonik, bunyi galas dan lonjakan rawak. Puncak melonjak-lonjak; RMS menyepadukan kandungan tenaga sebenar isyarat dan berulang secara boleh dipercayai daripada satu pengukuran ke pengukuran lain — itulah yang anda perlukan untuk dibandingkan dengan norma atau nilai “sebelum”. (Nilai puncak masih penting dalam analisis kejutan; untuk pengimbangan dan penilaian keadaan, RMS mengatasi.)
Cara ia diukur dalam praktik: akselerometer pada rumah galas (arah jejarian, pemasangan magnet pada tapak rata yang bersih), isyarat disepadukan kepada halaju, dihadkan jalur kepada julat piawai 10–1,000 Hz, RMS dikira sepanjang beberapa dozen pusingan yang dipuratakan. Pada skrin vibrometer Balanset-1A anda melihat tiga angka penting bersebelahan: jumlah RMS (semua punca bergabung), yang komponen 1× (bahagian yang boleh dihapuskan pengimbangan — bersama fasanya), dan RPM. Jika jumlah keseluruhan 6 mm/s tetapi bahagian 1× hanya 1 mm/s, pengimbangan tidak akan membaiki mesin itu — sesuatu selain ketakseimbangan sedang menggoncangnya.
6. Norma Getaran mengikut ISO 10816 / 20816 — Termasuk Pam
ISO 10816 (kini sedang disatukan ke dalam ISO 20816) menjawab soalan operator: “adakah getaran sebanyak ini boleh diterima?” Ia menilai mesin yang telah dipasang berdasarkan halaju getaran RMS yang diukur pada bahagian tidak berputar (rumah galas) dan mengklasifikasikan keputusan kepada empat zon:
| Zon | Maksudnya | Panduan tipikal (mesin sederhana) |
|---|---|---|
| A | Keadaan mesin baharu | sehingga ~1.4 mm/s |
| B | Boleh diterima untuk operasi jangka panjang tanpa had | 1.4 – 2.8 mm/s |
| C | Tidak memuaskan untuk operasi jangka panjang — rancang pembetulan | 2.8 – 4.5 mm/s |
| D | Getaran menyebabkan kerosakan — bertindak sekarang | melebihi 4.5 mm/s |
Khusus untuk pam (ISO 10816-3 Kumpulan 2: mesin 15–300 kW, dan ISO 10816-7 untuk pam rotodinamik), sempadan zon bergantung pada jenis asas — tegar atau fleksibel:
| Pam pada… | Sempadan Zon A/B | Sempadan Zon B/C | Sempadan Zon C/D |
|---|---|---|---|
| Penyokong tegar (plat asas bersimen) | 1.4 mm/s | 2.8 mm/s | 4.5 mm/s |
| Penyokong fleksibel (rangka, pemasangan spring) | 2.3 mm/s | 4.5 mm/s | 7.1 mm/s |
Mesin yang lebih besar (>300 kW, ISO 10816-3 Kumpulan 1) mendapat had yang secara berkadar lebih longgar (2.3 / 4.5 / 7.1 mm/s tegar, 3.5 / 7.1 / 11 mm/s fleksibel). Sentiasa semak had pengeluar mesin sendiri jika dinyatakan — ia mengatasi jadual umum.
Tiga peraturan lapangan yang menjadikan jadual berguna dan bukan sekadar akademik:
- Ukur pada galas, dalam tiga arah jika boleh (mendatar, menegak, paksi) — norma terpakai kepada bacaan tertinggi;
- Nilai arah trend, bukan sekadar mutlak. Pam yang berada pada 1.8 mm/s selama bertahun-tahun dan kini menunjukkan 3.4 mm/s wajar diberi perhatian walaupun masih “boleh diterima”;
- Jentera pertanian dan mudah alih dinilai lebih longgar — pengisar dan mesin pemotong rumput pada rangkanya yang secara semula jadi fleksibel dianggap baik sehingga ~7 mm/s; mengejar angka gred pam di situ adalah usaha sia-sia (butiran dalam bab toleransi).
7. Gred Kualiti Imbangan G — Jadual ISO 1940 / ISO 21940-11
Sementara ISO 10816 menilai mesin yang sedang berjalan, ISO 1940-1 (digantikan oleh ISO 21940-11, kandungan pada dasarnya tidak berubah) menilai rotor itu sendiri: berapa banyak ketakseimbangan baki boleh tinggal selepas pengimbangan. Toleransi dinyatakan sebagai kualiti keseimbangan gred G, ditakrifkan sebagai hasil darab ketakseimbangan spesifik dan kelajuan sudut:
e_per — ketakseimbangan spesifik yang dibenarkan (anjakan pusat jisim) [mm]; ω — kelajuan sudut [rad/s]. Hasil darab itu ialah halaju — itulah sebabnya gred menggunakan unit mm/s.
Keanggunan takrifan ini: satu nombor G merangkumi semua kelajuan. Rotor yang diimbang kepada G 6.3 mempunyai pusat jisim cukup hampir dengan paksi sehingga halaju didorong ketakseimbangan ialah 6.3 mm/s — tidak kira RPM-nya. Rotor yang lebih pantas → ω lebih besar → anjakan yang dibenarkan e_per secara berkadar lebih kecil. Gred piawai dan kegunaan konvensionalnya:
| Gred | Jenis rotor tipikal (mengikut ISO 21940-11) |
|---|---|
| G 40 | Roda kereta, rim roda, aci pemacu kenderaan berkelajuan rendah |
| G 16 | Aci cardan/pemacu, rotor jentera pertanian, bahagian penghancur, komponen enjin individu |
| G 6.3 | Piawaian industri lalai: kipas, peniup, pam, motor elektrik am, bahagian mesin, dram, takal, roda tenaga, pengempar |
| G 2.5 | Turbin gas dan wap, rotor turbo-generator tegar, pemacu mesin alat, motor elektrik sederhana/besar dengan keperluan khas |
| G 1 | Pemacu mesin kisar, pemacu perakam pita dan gramofon, armatur presisi kecil |
| G 0.4 | Gelendong pengisar presisi, giroskop |
Apa yang dimaksudkan gred itu secara fizikal paling mudah dirasai melalui e_per. Pada 3,000 rpm (ω = 314 rad/s), gred G 6.3 membenarkan e_per = 6.3 / 314 = 0.02 mm = 20 µm: pusat jisim rotor 3,000 rpm yang “diimbang secara normal” terletak dalam lingkungan dua per seratus milimeter daripada paksinya. G 1 pada kelajuan yang sama hanya membenarkan 3 µm. Itulah sebabnya alatan pengimbangan, arbor dan malah kedudukan tanda takometer dikendalikan dengan begitu teliti — pada anjakan sebegini, setiap butir penting.
8. Ketakseimbangan Baki yang Dibenarkan: Pengiraan ISO 1940, Langkah demi Langkah
Soalan praktikal yang menjadi penamat setiap kerja: “berapa banyak gram-milimeter boleh tinggal?” Daripada takrifan gred, satu formula menjawabnya:
G — gred [mm/s]; M — jisim rotor [kg]; n — kelajuan kerja [rpm]. Pemalar 9549 = 1000 × 60/2π menukar unit. Untuk pengimbangan dua satah, hasilnya dibahagikan antara satah — biasanya 50/50 untuk rotor simetri.
-
Pilih gred itu
Daripada jadual kegunaan ISO 21940-11 di atas — contohnya impeler kipas industri → G 6.3.
-
Masukkan jisim dan kelajuan kerja
Rotor kipas M = 80 kg, n = 3,000 rpm: U_per = 9549 × 6.3 × 80 / 3000 = ≈ 1,604 g·mm jumlah.
-
Dibahagikan antara satah pembetulan
Rotor simetri, dua satah → ≈ 802 g·mm setiap satah. (Rotor yang sama diimbang kepada gred pertanian G 16 akan dibenarkan ≈ 2,037 g·mm setiap satah — gred berskala secara linear.)
-
Terjemah kepada gram pada jejari anda
Jejari pembetulan 250 mm → tempat berat baki mesti di bawah 802 / 250 ≈ 3.2 g setiap satah. Itulah nombor untuk dibandingkan dengan apa yang dilaporkan instrumen selepas larian penyesuaian.
Tidak perlu melakukannya secara manual di mesin: kalkulator yang sama terbina dalam perisian Balanset — masukkan jisim, kelajuan dan gred, dan toleransi muncul bersebelahan ketakseimbangan baki yang diukur dalam tetingkap keputusan. Versi dalam talian percuma di sini: Kalkulator ketakseimbangan baki ISO 21940-11.
Instrumen menjalankan pengiraan ini untuk anda
Balanset-1A mengukur dua saluran + fasa, mengira jisim pembetulan melalui kaedah pekali pengaruh, menyemak keputusan berbanding toleransi ISO 21940-11 dan mencetak laporan — untuk €1,975, kemas kini perisian percuma seumur hidup. Teori pada halaman ini adalah tepat apa yang dilaksanakan oleh skrinnya.
9. Frekuensi Asli dan Resonans — Perangkap yang Ditemui Setiap Pengimbang
Setiap struktur — rotor, penyokong, rangka, asas — mempunyai frekuensi semula jadi: kadar ia “mahu” berayun selepas diketuk, ditentukan oleh kekukuhan dan jisimnya (untuk model paling ringkas, f_n = (1/2π)·√(k/m)). Apabila kelajuan rotor menghampiri frekuensi asli, daya ketakseimbangan sekali setiap pusingan tiba selari dengan ayunan struktur itu sendiri, setiap tolakan menambah kepada yang terdahulu. Itulah resonans: amplitud membiak (dihadkan hanya oleh redaman), fasa berayun secara liar, dan aritmetik linear yang menjadi asas pengimbangan runtuh.
Bagaimana resonans mendedahkan dirinya semasa kerja pengimbangan:
- perubahan RPM yang kecil (50–100 rpm) mengubah getaran berganda-ganda;
- bacaan fasa enggan stabil, atau melonjak apabila kelajuan hanyut beberapa rpm;
- selepas memasang pemberat yang dikira, getaran bertambah — dan larian seterusnya memerlukan lebih banyak jisim lagi;
- getaran lebih besar menjauh daripada rotor (tangga, pengawal, kabin) berbanding pada galas — satu elemen struktur sedang beresonans, bukan rotor.
Cara mencari frekuensi asli dengan instrumen: carta RunDown
Kaedah lapangan paling pantas tidak memerlukan peralatan tambahan: putarkan mesin ke kelajuan kerja, potong pemacu, dan biarkan instrumen merakam amplitud dan fasa secara berterusan sementara rotor melambat perlahan sepanjang keseluruhan julat kelajuan. Perisian Balanset memplot kedua-duanya berbanding RPM (carta RunDown). Membacanya hanya perlu satu pandangan:
- setiap puncak amplitud semasa penurunan menandakan frekuensi asli yang dilalui rotor;
- pada kelajuan yang sama jejak fasa membuat lengkokan tajam (~180° ayunan merentasi resonans) — pengesahan klasik bahawa ia resonans sebenar, bukan kesan beban;
- the lurah tenang antara puncak adalah kelajuan pengimbangan selamat anda.
Apa yang perlu dilakukan dengan pengetahuan itu:
- Imbang di luar zon resonans — biasanya jelas di bawah puncak pertama atau dalam lurah antara puncak. Amalan pengisar: imbang kasar pada 600–900 rpm, kemudian sahkan pada kelajuan kerja;
- Kekalkan setiap larian dalam satu siri pada kelajuan yang sama (±100 rpm) — berhampiran resonans, malah hanyutan 2–3 rpm mengubah amplitud dan fasa dengan ketara;
- Untuk rig ujian dan rangka DIY, reka bentuk geometrinya dengan sengaja: rangka lembut (di bawah resonans) mahukan frekuensi aslinya 2–3× di bawah kelajuan pengimbangan — penyokong bersendarawan yang jelas boleh digoyang dengan tangan mencapai tepat itu;
- Jika kelajuan kerja itu sendiri berada pada resonans, pengimbangan adalah pemulih sementara — pembaikan sebenar ialah mengubah kekukuhan atau jisim (menyokong rangka, pemasangan berbeza) untuk menggerakkan frekuensi asli menjauh.
10. Menukar mm/s kepada dB (Tahap Halaju Getaran)
Data getaran kadangkala tiba dalam desibel — norma Eropah Timur yang lama, sesetengah penganalisis dan laporan getaran bangunan menggunakan skala logaritma. Penukaran itu adalah takrifan, bukan pengukuran:
v — halaju RMS yang diukur; v₀ — halaju rujukan. 5·10⁻⁸ m/s ialah rujukan yang digunakan dalam amalan diagnostik getaran (tradisi GOST/ISO lama); ISO 1683 juga menyenaraikan 10⁻⁹ m/s untuk sesetengah kegunaan akustik — sentiasa nyatakan rujukan apabila memetik dB.
Penukaran mudah pada rujukan biasa v₀ = 5·10⁻⁸ m/s:
| Halaju RMS | Tahap | Di mana anda menemuinya |
|---|---|---|
| 0.5 mm/s | 80 dB | Mesin kecil cemerlang |
| 1.0 mm/s | 86 dB | Zon A, keadaan baik |
| 2.8 mm/s | 95 dB | Kawasan sempadan zon A/B → B/C |
| 4.5 mm/s | 99 dB | Sempadan zon C/D (mesin sederhana) |
| 7.1 mm/s | 103 dB | Sempadan C/D penyokong fleksibel |
| 10 mm/s | 106 dB | Teruk — wilayah kerosakan |
Dua peraturan mudah menjadikan skala ini intuitif: +6 dB = dua kali halaju, +20 dB = sepuluh kali halaju itu. Jadi mesin yang turun daripada 99 dB kepada 86 dB selepas diimbang menurunkan getarannya ~4.5× — skala logaritma memampatkan penambahbaikan besar menjadi angka yang kelihatan sederhana, itulah tepatnya sebab laporan perkhidmatan untuk pelanggan lebih jelas dalam mm/s.
11. Soalan Lazim
Apakah ketakseimbangan rotor dalam istilah mudah?
Ketakseimbangan bermaksud pusat jisim rotor tidak terletak tepat pada paksi putarannya — sedikit jisim tambahan berada pada satu sisi. Semasa diam ia tidak kelihatan; semasa berputar jisim yang tersasar itu menarik aci ke luar sekali setiap pusingan, mencipta daya emparan berputar yang menggoncang mesin tepat pada frekuensi putaran (komponen 1×). Ia diukur sebagai jisim × jejari (g·mm) dan dibetulkan dengan menambah atau membuang pemberat.
Apakah formula untuk daya emparan daripada ketakseimbangan?
F = m·r·ω² = U·ω², dengan U = m·r ialah ketakseimbangan dan ω = 2πn/60 kelajuan sudut. Daya itu meningkat dengan kuasa dua RPM: 100 g·mm menghasilkan ~1 kg daya berputar pada 3,000 rpm tetapi ~16 kg pada 12,000 rpm. Hukum kuasa dua ini adalah sebab toleransi pengimbangan mengetat apabila kelajuan meningkat.
Apakah perbezaan antara pengimbangan statik dan dinamik?
Ketakseimbangan statik ialah satu tempat berat efektif tunggal: rotor yang berhenti berguling ke sisi berat pada penyokong bebas, dan satu pemberat pada satu satah membetulkannya. Ketakseimbangan dinamik (pasangan) ialah tempat berat pada hujung bertentangan, 180° berselisih: rotor seimbang semasa diam tetapi bergoyang semasa berputar, dan hanya boleh dikesan semasa berputar serta dibetulkan dengan pemberat pada dua satah. Rotor sebenar menggabungkan kedua-duanya, itulah sebabnya rotor panjang diimbang pada dua satah sebagai satu pengiraan.
Bagaimana ketakseimbangan menjejaskan hayat perkhidmatan galas?
Daya emparan menambah kepada beban dinamik galas P, dan hayat galas gelek mengikut L₁₀ = (C/P)³ untuk galas bola — beban memasuki dalam bentuk kubik. Lebih kurang: +10% beban ≈ −25% hayat, +26% ≈ −50%, menggandakan beban meninggalkan ~12% hayat sahaja. Selain galas, daya berputar yang sama melonggarkan pengapit, merebakkan retak dan menghauskan kopling.
Apakah halaju getaran RMS dan bagaimana ia diukur?
Halaju getaran RMS (punca min kuasa dua) ialah purata tenaga isyarat halaju dalam mm/s — kuantiti piawai ISO 10816/20816. Untuk sinus tulen ia sama dengan 0.707 daripada puncak. Ia diukur dengan akselerometer pada rumah galas (arah jejarian), isyarat disepadukan kepada halaju dalam julat 10–1,000 Hz dan dipuratakan sepanjang banyak pusingan; instrumen dwisaluran membaca kedua-dua galas secara serentak dan juga mengasingkan komponen 1× yang boleh dihapuskan oleh pengimbangan.
Apakah norma getaran ISO 10816 untuk pam?
Bagi pam 15–300 kW (ISO 10816-3 Kumpulan 2), sempadan zon ialah 1.4 / 2.8 / 4.5 mm/s RMS pada penyokong tegar dan 2.3 / 4.5 / 7.1 mm/s pada penyokong fleksibel — zon A hingga nilai pertama, zon B hingga nilai kedua (boleh diterima jangka panjang), zon C hingga nilai ketiga (perlu dibetulkan segera), zon D melebihinya (risiko kerosakan). Mesin yang lebih besar mendapat had yang secara berkadar lebih tinggi; had yang dinyatakan pengeluar mengatasi jadual umum.
Apakah maksud gred kualiti imbangan G dalam ISO 1940?
Gred G (dalam mm/s) sama dengan ketakseimbangan spesifik yang dibenarkan didarab dengan kelajuan sudut: G = e_per·ω. Penetapan biasa: G 40 — roda kereta; G 16 — aci cardan dan rotor pertanian; G 6.3 — kipas, pam, motor am dan dram (piawaian industri lalai); G 2.5 — turbin dan mesin alat; G 1–G 0.4 — gelendong presisi. Kerana ω memasuki takrifan, gred yang sama membenarkan lebih sedikit g·mm apabila kelajuan meningkat.
Bagaimana saya mengira ketakseimbangan baki yang dibenarkan mengikut ISO 1940?
U_per = 9549 · G · M / n, dengan G ialah gred dalam mm/s, M jisim rotor dalam kg dan n kelajuan dalam rpm — hasilnya dalam g·mm, dibahagikan antara dua satah pembetulan (biasanya 50/50). Contoh: kipas 80 kg pada 3,000 rpm, G 6.3 → 9549×6.3×80/3000 ≈ 1,604 g·mm jumlah ≈ 802 g·mm setiap satah; pada jejari pembetulan 250 mm itu kira-kira 3.2 g. Alat dalam talian: kalkulator ISO 21940-11 di vibromera.eu.
Bagaimana saya mencari frekuensi asli dan mengelakkan resonans semasa mengimbang?
Rakam carta pelambatan bebas (RunDown): bawa mesin ke kelajuan kerja, potong pemacu, dan log amplitud serta fasa berbanding RPM yang menurun. Setiap puncak amplitud yang disertai lengkokan fasa yang tajam menandakan frekuensi asli; lurah antara puncak adalah kelajuan pengimbangan yang selamat. Tanda anda berada pada resonans: perubahan 50–100 rpm mengubah getaran berganda-ganda, fasa tidak akan stabil, dan pemberat yang dikira menjadikan keadaan lebih teruk. Imbang di luar zon tersebut, atau ubah kekukuhan struktur untuk menggerakkan resonans itu menjauh.
Bagaimana saya menukar mm/s kepada dB untuk getaran?
L_v = 20·log₁₀(v/v₀) dengan rujukan v₀ = 5·10⁻⁸ m/s yang digunakan dalam amalan diagnostik getaran: 1 mm/s ≈ 86 dB, 4.5 mm/s ≈ 99 dB, 10 mm/s ≈ 106 dB. Ingat +6 dB bermaksud dua kali halaju dan +20 dB bermaksud sepuluh kali; dan sentiasa nyatakan nilai rujukan, kerana sesetengah piawaian akustik menggunakan 10⁻⁹ m/s sebaliknya.
