Metoda współczynnika wpływu do równoważenia pola

Definicja: Czym jest współczynnik wpływu?

Jakiś współczynnik wpływu to złożony wektor (zawierający zarówno amplitudę, jak i kąt fazowy), który opisuje reakcję układu wirnika na znane niewyważenie. Dokładniej, reprezentuje on zmianę drgań w określonym punkcie pomiarowym, wynikającą z dodania znanego obciążnika próbnego w określonym miejscu na płaszczyźnie korekcji. Mówiąc prościej, współczynnik ten mówi: „Dla obciążnika próbnego tej wielkości, umieszczonego pod tym kątem, drgania w łożysku zmieniły się o tyle i w tym kierunku”.

Metoda ta stanowi podstawę współczesnego wyważania polowego, ponieważ umożliwia precyzyjne wyważanie bez konieczności znajomości złożonych właściwości fizycznych wirnika (takich jak jego masa, sztywność czy tłumienie).

Dlaczego metoda współczynnika wpływu jest tak skuteczna?

Siła tej metody tkwi w tym, że traktuje ona maszynę jak „czarną skrzynkę”. Zamiast próbować teoretycznie modelować wirnik, wykorzystuje ona test praktyczny do bezpośredniego pomiaru unikalnej reakcji systemu. Do kluczowych zalet należą:

• Wysoka dokładność: Uwzględnia wszystkie rzeczywiste efekty dynamiczne układu, w tym sztywność łożysk, elastyczność konstrukcji wsporczej i siły aerodynamiczne.
• Wszechstronność: Działa równie dobrze w przypadku problemów z wyważaniem jednopłaszczyznowym, jak i złożonym, wielopłaszczyznowym, zarówno w przypadku wirników sztywnych, jak i elastycznych.
• Nie wymaga demontażu: Jest to standard dla wyważania na miejscu lub w terenie, umożliwiający wyważenie maszyn w ich ostatecznym stanie zainstalowanym, przy normalnych obciążeniach i temperaturach roboczych.

Procedura wyważania w jednej płaszczyźnie (krok po kroku)

W przypadku prostego wyważania jednopłaszczyznowego metoda współczynnika wpływu opiera się na jasnym, logicznym procesie:

1. Początkowy przebieg (Przebieg 1): W normalnych warunkach pracy maszyny zmierz początkowy wektor drgań (amplitudę A1 i fazę P1) w łożysku. Reprezentuje on drgania spowodowane pierwotnym niewyważeniem (O).
2. Bieg próbny (bieg 2): Zatrzymaj maszynę i zamocuj znany ciężarek próbny (T) pod znanym kątem (np. 0 stopni) na płaszczyźnie korekcji.
3. Zmierz nową odpowiedź: Uruchom maszynę i zmierz nowy wektor drgań (amplitudę A2 i fazę P2). Ten nowy wektor drgań jest sumą wektorów pierwotnego niewyważenia i wpływu ciężaru próbnego (O+T).
4. Oblicz zmianę wibracji: Przyrząd równoważący wykonuje odejmowanie wektorowe (A2 – A1) w celu znalezienia wektora reprezentującego efekt samej wagi próby (T_effect).
5. Oblicz współczynnik wpływu (α): Współczynnik wpływu oblicza się poprzez podzielenie efektu wagi próby przez samą wagę próby: α = T_efekt / T. Ten wektor przedstawia teraz odpowiedź wibracji na jednostkę niewyważenia (np. mm/s na gram).
6. Oblicz wymaganą korektę: Aby zniwelować pierwotne niewyważenie, potrzebujemy ciężarka korekcyjnego, który generuje wektor drgań dokładnie przeciwny do drgań początkowych (-A1). Wymagany ciężarek korekcyjny (W) oblicza się następująco: W = -A1 / α.
7. Zainstaluj poprawkę i sprawdź: Obciążnik próbny zostaje usunięty, a obliczony ciężar korekcyjny (W) zostaje zainstalowany na stałe. Przeprowadzany jest ostatni pomiar w celu sprawdzenia, czy drgania zostały zredukowane do akceptowalnego poziomu.

Wyważanie wielopłaszczyznowe

Ta sama zasada dotyczy wyważania dwupłaszczyznowego i wielopłaszczyznowego, ale matematyka staje się bardziej złożona. W przypadku wyważania dwupłaszczyznowego przyrząd oblicza cztery współczynniki wpływu (wpływ ciężarka w płaszczyźnie 1 na oba łożyska oraz wpływ ciężarka w płaszczyźnie 2 na oba łożyska). Następnie rozwiązuje zestaw równań, aby znaleźć prawidłowe ciężarki dla obu płaszczyzn. Ta potężna funkcja pozwala na jego zastosowanie praktycznie w każdym typie maszyny wirującej.

← Powrót do indeksu głównego