Înțelegerea dezechilibrului în cuplu
Dezechilibru de cuplu este o formă specifică a dezechilibru dinamic in which a rotor are două elemente egale dezechilibra masele dispuse la 180° una față de cealaltă, în două planuri de corecție. Când rotorul se rotește, aceste două forțe centrifuge opuse formează un moment de torsiune — un „cuplu” — care încearcă să răsucească rotorul, făcându-l să se clatine sau să se balanseze de la un capăt la altul în jurul centrului său de greutate. O caracteristică definitorie a dezechilibrului pur de cuplu este faptul că centrul de greutate rămâne pe axa de rotație, astfel încât rotorul este echilibrat static: dacă ar fi așezat pe muchii ascuțite, nu s-ar rostogoli către un punct mai greu. Această condiție poate fi detectată doar atunci când rotorul se rotește și poate fi corectată numai cu greutăți amplasate în două planuri diferite.
1. Definiție: Ce este dezechilibrul de cuplu?
Cuvântul „cuplu” este împrumutat din mecanică, unde desemnează o pereche de forțe egale, opuse și paralele, separate de o distanță — un sistem care produce o rotație pură, fără deplasare netă. Exact asta se întâmplă și aici. Fiecare masă descentrată generează o forță centrifugă pe măsură ce rotorul se rotește; deoarece cele două forțe sunt egale și de sens opus, dar separate pe axă, ele se anulează reciproc ca forță netă, dar se adună ca moment. Rotorul nu este supus niciunei forțe laterale în centrul său, dar este supus unui cuplu de balansare constant, care își schimbă sensul de două ori pe rotație.
2. Vizualizarea dezechilibrului în cuplu
Imaginați-vă un rotor lung și subțire. Așezați o greutate de 10 g în partea de sus (0°) a capătului stâng, apoi așezați o a doua greutate de 10 g în partea de jos (180°) a capătului drept:
- Check it for echilibru static și pare perfect echilibrat — cele două greutăți se anulează reciproc, iar centrul de greutate se află pe axă.
- Când îl pui în mișcare, greutatea din stânga trage capătul stâng în sus, în timp ce greutatea din dreapta trage capătul drept în jos. Rezultatul este o mișcare puternică de balansare, sau o mișcare de balansare în pereche.
Această afecțiune produce un nivel ridicat de vibrații at 1× the viteză de funcționareși — un aspect esențial pentru diagnostic — fază Valorile înregistrate la cele două rulmenți sunt defazate între ele cu aproximativ 180°, deoarece cele două capete se deplasează în direcții opuse în orice moment.
3. Dezechilibru de cuplu vs. Dezechilibru static vs. Dezechilibru dinamic
Înțelegerea modului în care cele trei clase se interconectează este esențială pentru alegerea corecției potrivite:
| Tip | Descrierea masei | Centrul de greutate | Relația dintre fazele rulmenților | Corecţie |
|---|---|---|---|---|
| Dezechilibru static | O singură pată mare | Decalaj față de axă | In-phase | O singură greutate, un singur plan |
| Dezechilibru de cuplu | Două puncte de greutate egale și opuse, situate în două planuri | On the axis | defazat cu 180° | Două greutăți, două planuri |
| Dezechilibru dinamic | Combinație de forțe statice și cuplu | Decalat și înclinat | Un unghi intermediar | Două greutăți, două planuri |
Dezechilibrul dinamic este cea mai frecventă problemă întâlnită la rotoarele reale și reprezintă pur și simplu o combinație între dezechilibrul static și cel de cuplu; prin urmare, corectarea acestuia necesită efectuarea de măsurători și amplasarea greutăților în cel puțin două planuri distincte. Un indiciu util în teren îl constituie comparația de fază: rulmenții aflați aproape în fază indică o componentă statică dominantă, în timp ce o diferență de aproape 180° indică un cuplu dominant.
4. Remedierea dezechilibrului cuplului
Pentru a elimina o pereche, mașină de echilibrat sau analizorul calculează dimensiunea și poziția unghiulară a două greutăți de corecție:
- One greutatea de corecție pleacă cu primul avion pentru a se opune forțelor de acolo.
- O a doua forță acționează în al doilea plan pentru a contracara forța egală și opusă de la celălalt capăt.
Odată ce ambele forțe sunt neutralizate, cuplul de torsiune dispare, iar rotorul funcționează fără probleme. De remarcat că, cu cât cele două planuri sunt mai distanțate, cu atât fiecare greutate poate fi mai mică pentru același cuplu de corecție — braț de pârghie mai lung, masă mai mică — motiv pentru care maximizarea distanței dintre planuri este o practică recomandată. Pe o mașină asamblată, această corecție în două planuri se realizează fără demontare, folosind un instrument portabil cu două canale, cum ar fi Balanset-1A, care măsoară amplitudinea și faza semnalului de 1× la fiecare rulment, calculează coeficienți de influență de la un greutate de probă se execută și calculează ambele ponderi simultan. Procesul se încheie prin verificarea dezechilibru rezidual against an ISO 21940-11 balance grade.
5. De ce este ușor să treci cu vederea dezechilibrul în cuplu
Deoarece un rotor cu cuplu de balansare poate trece de o verificare statică (într-un singur plan), bazarea exclusivă pe un test static poate lăsa nedetectat un defect care poate provoca daune. Numai o măsurătoare în mișcare care analizează ambii rulmenți — și compară faza acestora — poate evidenția cuplul de balansare. Acesta este motivul fundamental pentru care echilibrare pe două planuri există și de ce majoritatea rotoarelor industriale de uz general, de la armăturile motoarelor până la arborii de transmisie, sunt echilibrate dinamic și nu static.
