Forstå splittkorreksjon i rotorbalansering
Definisjon: Hva er splittkorreksjon?
Splittkorreksjon er en praktisk balansering teknikk der en enkelt beregnet korreksjonsvekt er delt inn i to eller flere mindre vekter plassert i forskjellige vinkelposisjoner på rotoren. Massene og vinklene til disse delte vektene beregnes ved hjelp av vektortillegg prinsippene slik at deres kombinerte effekt tilsvarer den opprinnelige enkeltkorreksjonsvekten.
Denne metoden brukes når fysiske begrensninger forhindrer plassering av en korreksjonsvekt på det ideelle beregnede stedet, men vekter kan plasseres på to eller flere tilgjengelige steder som, når de kombineres vektorielt, produserer den ønskede korreksjonen.
Når brukes splittkorreksjon?
Splittkorreksjon blir nødvendig i flere vanlige feltbalanseringssituasjoner:
1. Hindringer på det ideelle stedet
Den beregnede korreksjonsvinkelen kan sammenfalle med et bolthull, en kilespor, en oljeport, et monteringspunkt for sensoren eller en annen funksjon der det er umulig eller uhensiktsmessig å legge til eller fjerne masse.
2. Begrenset plass til én stor vekt
Den beregnede korreksjonen kan kreve én stor vekt som fysisk ikke får plass på det angitte stedet på grunn av plassbegrensninger, men to mindre vekter kan få plass i nærliggende vinkler.
3. Balansering på vifteblader eller impellere
På utstyr som vifter, blåsere eller turbinhjul må korreksjonsvekter ofte festes til separate bladspisser eller lommer. Delt korreksjon gjør at den nødvendige korreksjonen kan fordeles mellom to eller flere blader plassert på hver side av den ideelle vinkelen.
4. Hull eller monteringspunkter med faste vinkelintervaller
Mange rotorer har forhåndsborede hull eller monteringsposisjoner med jevne mellomrom (for eksempel hver 15°, 30° eller 45°). Hvis den beregnede korreksjonsvinkelen faller mellom to hull, tillater delt korreksjon at vekten fordeles mellom de to tilstøtende tilgjengelige stedene.
5. Vektfjerning (Materialfjerning)
Når korrigering utføres ved å bore eller slipe bort materiale, kan tilgangsbegrensninger eller strukturelle problemer forhindre fjerning av masse i den nøyaktig beregnede vinkelen. Delt korrigering tillater at materiale fjernes på to tilgjengelige steder.
Matematikken til splittkorreksjon
Splittkorreksjon er basert på prinsippet om at vektorer (i dette tilfellet ubalansevektorer) kan legges sammen og oppløses i komponenter. Prosessen bruker vektormatematikk for å sikre at de splittede vektene gir samme nettoeffekt som den opprinnelige enkeltvekten.
Grunnprinsipp
Hvis det kreves en korreksjonsvekt med størrelsesorden W ved vinkel θ, kan den erstattes av to vekter W₁ og W₂ ved vinklene θ₁ og θ₂, hvor:
- W₁ og W₂ er valgt basert på geometriske og praktiske begrensninger
- Vektorsummen av W₁ ved θ₁ og W₂ ved θ₂ er lik W ved θ
Lik deling ved symmetriske vinkler
Det enkleste og vanligste tilfellet er å dele en vekt likt i to vinkler som er symmetrisk plassert rundt den ønskede vinkelen. Hvis for eksempel den beregnede korreksjonen er 100 gram ved 45°, men vekter bare kan plasseres i 30° og 60°:
- Plasser vekten W₁ ved 30°
- Plasser vekten W₂ ved 60°
- Beregn W₁ og W₂ slik at vektorsummen deres er lik 100 g ved 45°
For symmetriske splittelser (lik vinkelseparasjon) er beregningen enkel og kan utføres grafisk eller ved hjelp av trigonometri.
Asymmetrisk splitt
Hvis de tilgjengelige vinklene ikke er symmetriske rundt den ideelle vinkelen, er beregningen mer kompleks og krever vanligvis at balanseringsinstrumentets programvare beregner de riktige delte vektene ved hjelp av full vektormatematikk.
Praktisk prosedyre for splittkorreksjon
De fleste moderne balanseringsinstrumenter inkluderer kalkulatorer for splittkorreksjon som automatiserer prosessen:
Trinn 1: Beregn originalkorreksjon
Fullfør det vanlige påvirkningskoeffisient balanseringsprosedyre for å bestemme nødvendig korreksjonsvekt og vinkel.
Trinn 2: Identifiser tilgjengelige steder
Bestem hvor vekter faktisk kan plasseres på rotoren. Legg merke til vinkelposisjonene til tilgjengelige monteringspunkter, bolthull eller bladplasseringer.
Trinn 3: Skriv inn delte parametere
Skriv inn den beregnede korreksjonsvekten og vinkelen i balanseringsinstrumentets delte korreksjonsfunksjon. Spesifiser deretter de to (eller flere) tilgjengelige vinklene der vekter kan plasseres.
Trinn 4: Beregn delte vekter
Instrumentet beregner massene som kreves ved hver av de spesifiserte vinklene for å produsere tilsvarende den opprinnelige korreksjonen.
Trinn 5: Installer og verifiser
Installer deltvektene på de beregnede posisjonene og kjør en verifiseringstest for å bekrefte at vibrasjonen er redusert som forventet.
Eksempel: Toveis deling på en vifte
Tenk deg et balanseringsscenario på en 12-blads vifte:
- Beregnet korreksjon: 50 gram ved 35°
- Begrensning: Vekter kan bare festes til bladspissene, som er plassert hver 30° (ved 0°, 30°, 60°, 90° osv.)
- Tilgjengelige blader: Blad ved 30° og blad ved 60° (skrevende over 35°-målet)
Bruk av delt korreksjon:
- Vekt ved 30° = 30 gram
- Vekt ved 60° = 25 gram
Disse to vektene, når de kombineres vektorielt, produserer en tilsvarende korreksjon på omtrent 50 gram ved 35°, og oppnår den ønskede balanseeffekten til tross for at de ikke har tilgang til den nøyaktig ideelle vinkelen.
Treveis- og flerveisdeling
Selv om toveisdeling er vanligst, kan korreksjonsvekter teoretisk sett deles mellom tre eller flere steder. Imidlertid:
- Økt kompleksitet: Beregningene blir mer komplekse, og det finnes flere mulige løsninger.
- Avtagende avkastning: Hver ekstra delte plassering øker kompleksiteten uten proporsjonal fordel.
- Feilakkumulering: Flere delte lokasjoner betyr flere muligheter for at installasjonsfeil akkumuleres.
I praksis brukes treveisdelinger av og til på utstyr som turbinhjul eller flerbladsvifter, men alt utover tre delinger er sjeldent og indikerer vanligvis at en annen tilnærming bør vurderes.
Fordeler og begrensninger
Fordeler
- Praktisk fleksibilitet: Gjør det mulig å balansere selv når det ideelle stedet ikke er tilgjengelig.
- Opprettholder effektivitet: Når den beregnes riktig, er delt korreksjon matematisk ekvivalent med en enkeltpunktskorreksjon.
- Vanlig i feltbalansering: Essensiell teknikk for feltbalansering der begrensninger i den virkelige verden er vanlige.
Begrensninger
- Økt installasjonskompleksitet: Flere vekter må håndteres, måles og installeres, noe som øker sjansen for feil.
- Potensial for feil: Feil ved beregning eller montering av delte vekter kan føre til ufullstendig korreksjon eller til og med økt vibrasjon.
- Ikke alltid mulig: Hvis tilgjengelige vinkler er for langt fra den ideelle vinkelen, er det ikke sikkert at delt korreksjon er praktisk, og alternative korreksjonsplan må kanskje vurderes.
- Radial posisjonsfølsomhet: Delt korreksjon forutsetter at vektene har samme radius. Hvis de tilgjengelige monteringspunktene har forskjellige radier, kreves det ytterligere beregninger.
Beste praksis
For å sikre vellykket splittkorreksjon:
- Bruk instrumentprogramvare: Bruk alltid balanseringsinstrumentets innebygde kalkulator for splittkorreksjon i stedet for å forsøke manuelle beregninger, som er utsatt for feil.
- Minimer vinkelavvik: Velg delte vinkler så nær den ideelle beregnede vinkelen som mulig. Store avvik krever større totalmasse og øker følsomheten for feil.
- Bekreft vinkelposisjoner: Mål og merk nøye de faktiske vinklene der delte vekter skal plasseres. Selv små vinkelfeil kan påvirke resultatene betydelig.
- Oppretthold radial konsistens: Når det er mulig, plasser alle delte vekter i samme radielle avstand fra rotorens senterlinje.
- Dokumenter grundig: Registrer alle beregninger for delingskorreksjon og posisjoner som installert for fremtidig referanse og feilsøking.
Forholdet til andre balanseringskonsepter
Splittkorreksjon er basert på grunnleggende prinsipper innen vektormatematikk som brukes gjennom hele balanseringsarbeidet. vektortillegg, faseforhold, og polare plott er viktig for å bruke splittkorreksjonsteknikker riktig, spesielt i feilsøkingssituasjoner der splittkorreksjoner ikke gir forventede resultater.