Metóda koeficientu vplyvu pre vyvažovanie poľa
Definícia: Čo je to koeficient vplyvu?
Jeden koeficient vplyvu je komplexný vektor (obsahujúci amplitúdu aj fázový uhol), ktorý opisuje, ako rotorový systém reaguje na známu nevyváženosť. Konkrétne predstavuje zmenu vibrácií v konkrétnom bode merania, ktorá je výsledkom pridania známeho skúšobného závažia na konkrétnom mieste v korekčnej rovine. Zjednodušene povedané, koeficient vám hovorí: „Pre skúšobné závažie tejto veľkosti, umiestnené v tomto uhle, sa vibrácie v ložisku zmenili o toľko a v tomto smere.“
Táto metóda je základom moderného vyvažovania poľa, pretože umožňuje presné vyváženie bez nutnosti poznať zložité fyzikálne vlastnosti rotora (ako je jeho hmotnosť, tuhosť alebo tlmenie).
Prečo je metóda koeficientu vplyvu taká účinná?
Sila tejto metódy spočíva v tom, že so strojom zaobchádza ako s „čiernou skrinkou“. Namiesto teoretického modelovania rotora používa praktický test na priame meranie jedinečnej odozvy systému. Medzi kľúčové výhody patria:
- Vysoká presnosť: Zohľadňuje všetky reálne dynamické účinky systému vrátane tuhosti ložísk, flexibility nosnej konštrukcie a aerodynamických síl.
- Všestrannosť: Funguje rovnako dobre pri problémoch s vyvažovaním v jednej rovine aj pri zložitých problémoch s viacerými rovinami na pevných aj flexibilných rotoroch.
- Nie je potrebná demontáž: Je to štandard pre vyvažovanie na mieste alebo v teréne, ktorý umožňuje vyváženie strojov v ich konečnom nainštalovanom stave pri normálnom prevádzkovom zaťažení a teplotách.
Postup vyvažovania v jednej rovine (krok za krokom)
Pre jednoduché vyváženie v jednej rovine sa metóda koeficientu vplyvu riadi jasným a logickým postupom:
- Počiatočný beh (Beh 1): Na stroji za normálnych prevádzkových podmienok zmerajte počiatočný vektor vibrácií (amplitúda A1 a fáza P1) na ložisku. Ten predstavuje vibrácie spôsobené pôvodnou nevyváženosťou (O).
- Beh s skúšobnou váhou (Beh 2): Zastavte stroj a pripevnite známe skúšobné závažie (T) v známej uhlovej polohe (napr. 0 stupňov) na korekčnej rovine.
- Zmerajte novú reakciu: Spustite stroj a zmerajte nový vektor vibrácií (amplitúda A2 a fáza P2). Tieto nové vibrácie sú vektorovým súčtom pôvodnej nevyváženosti plus vplyv skúšobného závažia (O+T).
- Vypočítajte zmenu vibrácií: Vyvažovacie váhy vykoná odčítanie vektorov (A2 – A1), aby našli vektor predstavujúci samotný vplyv skúšobného závažia (T_efekt).
- Vypočítajte koeficient vplyvu (α): Koeficient vplyvu sa vypočíta vydelením vplyvu skúšobného závažia samotným skúšobným závažím: α = T_efekt / TTento vektor teraz predstavuje vibračnú odozvu na jednotku nevyváženosti (napr. mm/s na gram).
- Vypočítajte požadovanú korekciu: Na zrušenie pôvodnej nevyváženosti potrebujeme korekčné závažie, ktoré vytvára vektor vibrácií presne opačný k pôvodným vibráciám (-A1). Požadované korekčné závažie (W) sa vypočíta ako: W = -A1 / α.
- Nainštalujte opravu a overte: Skúšobné závažie sa odstráni a vypočítané korekčné závažie (W) sa natrvalo nainštaluje. Vykoná sa záverečný test, aby sa overilo, či sa vibrácie znížili na prijateľnú úroveň.
Vyvažovanie vo viacerých rovinách
Rovnaký princíp platí aj pre vyvažovanie v dvoch a viacerých rovinách, ale matematika sa stáva zložitejšou. Pri vyvažovaní v dvoch rovinách prístroj vypočíta štyri koeficienty vplyvu (vplyv závažia v rovine 1 na obe ložiská a vplyv závažia v rovine 2 na obe ložiská). Potom rieši súbor simultánnych rovníc, aby našiel správne závažia pre obe roviny. Táto výkonná funkcia umožňuje jeho použitie prakticky na akomkoľvek type rotačného stroja.