Понимание дисбаланса в отношениях
Дисбаланс в паре является особой формой динамический дисбаланс в котором ротор содержит два одинаковых дисбаланс группы, расположенные под углом 180°, в двух отдельных плоскости коррекции. Когда ротор вращается, эти две противоположные центробежные силы создают вращающий момент — «момент силы» — который пытается скрутить ротор, заставляя его колебаться или раскачиваться из конца в конец вокруг центра тяжести. Отличительной чертой чистого дисбаланса момента силы является то, что центр тяжести по-прежнему находится на ось вращения, поэтому ротор статически сбалансирован: если его поставить на острые кромки, он не перевернется в сторону более тяжелой части. Это состояние можно определить только во время вращения ротора, а устранить его можно лишь с помощью грузов, расположенных в двух разных плоскостях.
1. Определение: что такое дисбаланс в паре?
Слово «пара» заимствовано из механики, где оно обозначает пару равных, противоположных и параллельных сил, разделенных расстоянием — систему, которая вызывает чистое вращение без суммарного перемещения. Именно это и происходит в данном случае. Каждая смещенная масса создает центробежная сила по мере вращения ротора; поскольку эти две силы равны по величине и противоположны по направлению, но расположены в осевом направлении на расстоянии друг от друга, они компенсируют друг друга в суммарной силе, но складываются в момент силы. В центре ротора не возникает бокового толчка, однако на него действует постоянный качающий момент, направление которого меняется дважды за один оборот.
2. Визуализация дисбаланса в паре
Представьте себе длинный тонкий ротор. Поместите груз весом 10 г в верхней части (0°) левого конца, а затем поместите второй груз весом 10 г в нижней части (180°) правого конца:
- Проверьте его на статическая балансировка и он выглядит идеально сбалансированным — вес обеих частей уравновешивает друг друга, а центр тяжести находится на оси.
- Если его раскрутить, левый груз подтягивает левый конец вверх, а правый груз — правый конец вниз. В результате возникает мощное качательное движение, или движение качающейся пары.
Это состояние приводит к высокому вибрация в 1× больше рабочая скорость, а также — что особенно важно для постановки диагноза — фаза показания на двух подшипниках смещены по фазе примерно на 180°, поскольку в любой момент времени оба конца движутся в противоположных направлениях.
3. Пара, статический и динамический дисбаланс
Понимание взаимосвязи между этими тремя классами — залог правильного выбора коррекции:
| Тип | Описание массы | Центр тяжести | Фазовые соотношения подшипников | Исправление |
|---|---|---|---|---|
| Статический дисбаланс | Одиночное интенсивное пятно | Смещение относительно оси | Синфазный | Один вес, одна плоскость |
| Дисбаланс в паре | Два равных и противоположных центра тяжести в двух плоскостях | На оси | с фазовым сдвигом на 180° | Два веса, две плоскости |
| Динамический дисбаланс | Сочетание статической нагрузки и момента | Смещенные и наклоненные | Некоторый промежуточный угол | Два веса, две плоскости |
Динамический дисбаланс — наиболее распространенное явление в реальных роторах, представляющее собой одновременное наличие статического и моментного дисбаланса; поэтому для его устранения требуется проведение измерений и размещение грузов как минимум в двух разных плоскостях. Полезным ориентиром при диагностике на месте является сравнение фаз: почти полное совпадение фаз у подшипников указывает на преобладание статической составляющей, тогда как разница в фазах, близкая к 180°, свидетельствует о преобладании моментного дисбаланса.
4. Устранение дисбаланса в паре
Чтобы удалить пару, балансировочный станок или анализатор вычисляет размер и угловое положение двух корректирующих весов:
- Один корректирующий вес отправляется первым самолетом, чтобы противостоять силам противника на месте.
- Вторая сила действует в плоскости, перпендикулярной первой, чтобы уравновесить равную по величине и противоположную по направлению силу на другом конце.
Когда обе силы нейтрализованы, крутящий момент исчезает, и ротор работает ровно. Обратите внимание: чем дальше друг от друга расположены две плоскости, тем меньше может быть масса каждого груза при одинаковом корректирующем моменте — длинный рычаг, меньшая масса — поэтому увеличение расстояния между плоскостями является рекомендуемой практикой. На смонтированной машине такая двухплоскостная корректировка выполняется без разборки с помощью портативного двухканального прибора, такого как Балансет-1А, который измеряет амплитуду и фазу 1× на каждом подшипнике, вычисляет положение ротора коэффициенты влияния из пробный вес запускается и одновременно вычисляет оба веса. Задание завершается проверкой остаточный дисбаланс против ISO 21940-11 оценка баланса.
5. Почему дисбаланс в отношениях легко упустить из виду
Поскольку ротор с дисбалансом по парам проходит статическую (одноплоскостную) проверку, использование исключительно статических испытаний может привести к тому, что опасный дефект останется незамеченным. Только измерение в режиме вращения, при котором регистрируются показатели обоих подшипников и сравнивается их фаза, позволяет выявить колебания по парам. Это является основной причиной того, что балансировка в двух плоскостях существует и почему большинство промышленных роторов общего назначения, от якорей двигателей до приводных валов, балансируются динамически, а не статически.
