Pochopenie kvázistatickej nevyváženosti
1. Definícia: Čo je kvázistatická nevyváženosť?
Kvázistatická nevyváženosť je špecifický a menej bežný typ dynamická nevyváženosťDochádza k nemu, keď hlavná os zotrvačnosti rotora pretína os otáčania hriadeľa, ale nie v ťažisku rotora.
Jednoducho povedané, je to stav, ktorý má oboje statická nevyváženosť a párová nerovnováha, ale uhlová poloha statickej nevyváženosti je presne 90 stupňov od roviny obsahujúcej dvojicu nevyváženosti. Toto špecifické usporiadanie jej dáva jedinečné vlastnosti.
Rovnako ako všetky formy dynamickej nevyváženosti, aj túto možno plne zmerať a opraviť iba vtedy, keď sa rotor otáča, a vyžaduje si korekciu aspoň v dvoch rovinách.
2. Vzťah k iným typom nevyváženosti
Pre pochopenie kvázistatickej nevyváženosti je užitočné umiestniť ju do kontextu:
- Statická nevyváženosť: Čisto posunutie ťažiska. Generuje sily, ktoré sú v ložiskách v fáze.
- Nerovnováha medzi pármi: Čisto efekt „kývania“. Generuje sily, ktoré sú v ložiskách fázovo posunuté o 180 stupňov.
- Dynamická nevyváženosť: Všeobecný prípad, ktorý je kombináciou statickej a väzobnej nevyváženosti v ľubovoľnom náhodnom fázovom uhle voči sebe navzájom.
- Kvázistatická nevyváženosť: Špeciálny prípad dynamickej nevyváženosti, kde sú statické a väzobné zložky fyzicky zablokované s fázovým oddelením 90 stupňov.
3. Praktický príklad: Previslý rotor
Klasickým učebnicovým príkladom stroja, ktorý vykazuje kvázistatickú nevyváženosť, je previsnutý rotor, kde je nevyváženosť v jednej rovine, ktorá je ďaleko od ťažiska stroja. Predstavte si veľký priemyselný ventilátor s ťažkou sadou lopatiek namontovaných na konci dlhého hriadeľa.
Ak sa na ventilátore nachádza jedno ťažké miesto (čistá statická nevyváženosť na samotnom disku ventilátora), spôsob prenosu tejto sily na dve ložiská je odlišný:
- Ložisko bližšie k ventilátoru bude vystavené veľkej vibračnej sile.
- Ložisko ďalej od ventilátora bude tiež vystavené sile, ale pretože nevyváženosť je „previsnutá“, táto sila vytvára otočný účinok nad blízkym ložiskom.
Výsledkom je komplexný pohyb v ložiskách, ktorý kombinuje trasúcu (statickú) aj kývajúcu (párovú) zložku. Keďže pochádzajú z jedného zdroja, tieto zložky majú pevný vzťah, čo vytvára kvázistatický stav.
4. Korekcia
Aj keď má špecifickú definíciu, korekcia kvázistatickej nevyváženosti je rovnaká ako korekcia akejkoľvek všeobecnej dynamickej nevyváženosti. Postup vyvažovania bude zahŕňať:
- Meranie vibrácií amplitúda a fáza pri 1X rýchlosť behu na dvoch ložiskových miestach.
- Výpočet požadovaných korekčných závaží a ich uhlového umiestnenia pre dve vybrané korekčné roviny.
- Umiestnenie závaží tak, aby pôsobilo proti statickej aj párovej zložke nevyváženosti.
Aj keď analytik môže na základe fázových údajov identifikovať stav ako kvázistatický, praktický proces vyvažovania zostáva rovnaký ako pri akejkoľvek úlohe vyvažovania v dvoch rovinách.