Inzicht in quasi-statische onbalans

1. Definitie: Wat is quasi-statische onbalans?

Quasi-statische onbalans is een specifiek en minder gebruikelijk type dynamische onbalansDit gebeurt wanneer de hoofdtraagheidsas van een rotor de rotatieas van de as snijdt, maar niet in het zwaartepunt van de rotor.

Simpel gezegd is het een aandoening die beide heeft statische onbalans en paar onevenwicht, maar de hoekpositie van de statische onbalans is precies 90 graden verwijderd van het vlak waarin de koppelonbalans zich bevindt. Deze specifieke uitlijning geeft het unieke eigenschappen.

Zoals alle vormen van dynamische onbalans kan dit alleen volledig worden gemeten en gecorrigeerd als de rotor draait en is correctie in ten minste twee vlakken vereist.

2. Relatie tot andere soorten onevenwichtigheid

Om quasi-statische onbalans te begrijpen, is het handig om het in context te plaatsen:

• Statische onbalans: Puur een verplaatsing van het zwaartepunt. Genereert krachten die in fase zijn bij de lagers.
• Koppel onevenwicht: Puur een "wobble"-effect. Genereert krachten die 180 graden uit fase zijn bij de lagers.
• Dynamische onbalans: Het algemene geval is een combinatie van statische en koppelonevenwichtigheid bij een willekeurige fasehoek ten opzichte van elkaar.
• Quasi-statische onbalans: Een speciaal geval van dynamische onbalans waarbij de statische en gekoppelde componenten fysiek zijn vergrendeld op een fasescheiding van 90 graden.

3. Praktisch voorbeeld: de overhangende rotor

Het klassieke schoolvoorbeeld van een machine die quasi-statische onbalans vertoont, is een overhangende rotor, waarbij de onbalans zich in één vlak bevindt, ver van het zwaartepunt van de machine. Denk aan een grote industriële ventilator met een zware set bladen gemonteerd op het uiteinde van een lange as.

Als er sprake is van één zwaar punt op de ventilator (een zuiver statische onbalans op de ventilatorschijf zelf), dan is de manier waarop de kracht op de twee lagers wordt overgebracht verschillend:

• Het lager dat zich het dichtst bij de ventilator bevindt, ondervindt de grootste trillingskracht.
• Het lager dat het verst van de ventilator af staat, ondervindt ook een kracht, maar omdat de onbalans ‘overhellend’ is, creëert deze kracht een draaiende beweging ten opzichte van het dichtstbijzijnde lager.

Het resultaat is een complexe beweging in de lagers die zowel een trillende (statische) als een schommelende (koppel) component combineert. Omdat ze uit één bron komen, hebben deze componenten een vaste relatie, waardoor de quasi-statische toestand ontstaat.

4. Correctie

Hoewel er een specifieke definitie is, is de correctie voor quasi-statische onbalans hetzelfde als voor elke algemene dynamische onbalans. De balanceringsprocedure omvat:

1. Het meten van de trillingen amplitude en fase bij 1X loopsnelheid op twee lagerlocaties.
2. Berekenen van de benodigde correctiegewichten en hun hoekplaatsing voor twee geselecteerde correctievlakken.
3. Plaats de gewichten zodanig dat zowel de statische als de koppelcomponenten van de onbalans worden tegengegaan.

Hoewel een analist op basis van de fasemetingen een toestand als quasi-statisch kan identificeren, blijft het praktische balanceringsproces hetzelfde als voor elke tweevlaksbalanceringsklus.

← Terug naar hoofdindex