Metoda coeficientului de influență pentru echilibrarea câmpului
Definiție: Ce este un coeficient de influență?
Un coeficientul de influență este un vector complex (care conține atât o amplitudine, cât și un unghi de fază) care descrie modul în care un sistem rotoric răspunde la un dezechilibru cunoscut. Mai exact, reprezintă modificarea vibrației într-un punct de măsurare specific, care rezultă din adăugarea unei greutăți de probă cunoscute într-o locație specifică pe un plan de corecție. În termeni mai simpli, coeficientul indică: „Pentru o greutate de probă de această dimensiune, plasată la acest unghi, vibrația la rulment s-a modificat cu această valoare și în această direcție.”
Această metodă stă la baza echilibrării moderne în câmp, deoarece permite o echilibrare precisă fără a fi nevoie să se cunoască proprietățile fizice complexe ale rotorului (cum ar fi masa, rigiditatea sau amortizarea).
De ce este atât de eficientă metoda coeficientului de influență?
Puterea acestei metode constă în faptul că tratează mașina ca pe o „cutie neagră”. În loc să încerce să modeleze teoretic rotorul, folosește un test practic pentru a măsura direct răspunsul unic al sistemului. Avantajele cheie includ:
- Precizie ridicată: Aceasta ia în considerare toate efectele dinamice reale ale sistemului, inclusiv rigiditatea lagărului, flexibilitatea structurii de susținere și forțele aerodinamice.
- Versatilitate: Funcționează la fel de bine atât pentru problemele de echilibrare pe un singur plan, cât și pentru cele complexe pe mai multe planuri, atât pe rotoare rigide, cât și pe cele flexibile.
- Nu este necesară dezasamblarea: Este standardul pentru echilibrarea in situ sau pe teren, permițând echilibrarea mașinilor în starea lor finală de instalare în condiții de sarcini și temperaturi normale de funcționare.
Procedura de echilibrare pe un singur plan (pas cu pas)
Pentru o echilibrare simplă pe un singur plan, metoda coeficientului de influență urmează un proces clar și logic:
- Rulare inițială (Runarea 1): Cu mașina în condiții normale de funcționare, măsurați vectorul de vibrație inițial (amplitudinea A1 și faza P1) la nivelul rulmentului. Acesta reprezintă vibrația cauzată de dezechilibrul inițial (O).
- Rula de probă cu greutate (Rula 2): Opriți mașina și atașați o greutate de probă (T) cunoscută la o poziție unghiulară cunoscută (de exemplu, 0 grade) pe planul de corecție.
- Măsurați noul răspuns: Porniți mașina și măsurați noul vector de vibrație (amplitudinea A2 și faza P2). Această nouă vibrație este suma vectorială a dezechilibrului inițial plus efectul greutății de probă (O+T).
- Calculați schimbarea vibrației: Instrumentul de echilibrare efectuează o scădere vectorială (A2 – A1) pentru a găsi vectorul care reprezintă efectul greutății de probă singure (T_effect).
- Calculați coeficientul de influență (α): Coeficientul de influență se calculează împărțind efectul ponderării de încercare la ponderarea de încercare în sine: α = T_efect / TAcest vector reprezintă acum răspunsul la vibrații pe unitatea de dezechilibru (de exemplu, mm/s pe gram).
- Calculați corecția necesară: Pentru a anula dezechilibrul inițial, avem nevoie de o greutate corectoare care produce un vector de vibrație exact opus vibrației inițiale (-A1). Greutatea corectoare necesară (W) se calculează astfel: W = -A1 / α.
- Instalare corecție și verificare: Greutatea de probă este îndepărtată, iar greutatea corectivă calculată (W) este instalată permanent. Se efectuează o rundă finală pentru a verifica dacă vibrațiile au fost reduse la un nivel acceptabil.
Echilibrare multi-plan
Același principiu se extinde la echilibrarea pe două și mai multe planuri, dar matematica devine mai complexă. Pentru o echilibrare pe două planuri, instrumentul calculează patru coeficienți de influență (efectul unei greutăți în planul 1 asupra ambilor rulmenți și efectul unei greutăți în planul 2 asupra ambilor rulmenți). Apoi rezolvă un set de ecuații simultane pentru a găsi greutățile corecte pentru ambele plane. Această capacitate puternică permite utilizarea sa pe practic orice tip de mașină rotativă.