Metoda vplivnih koeficientov za uravnoteženje polj
Definicija: Kaj je koeficient vpliva?
En koeficient vpliva je kompleksen vektor (ki vsebuje tako amplitudo kot fazni kot), ki opisuje, kako se rotorski sistem odziva na znano neuravnoteženost. Natančneje, predstavlja spremembo vibracij na določeni merilni točki, ki je posledica dodajanja znane poskusne uteži na določeni lokaciji na korekcijski ravnini. Preprosteje povedano, koeficient pove: »Za poskusno utež te velikosti, postavljeno pod tem kotom, se je vibracija ležaja spremenila za toliko in v to smer.«
Ta metoda je temelj sodobnega uravnoteženja polja, saj omogoča natančno uravnoteženje, ne da bi bilo treba poznati kompleksne fizikalne lastnosti rotorja (kot so njegova masa, togost ali dušenje).
Zakaj je metoda vplivnega koeficienta tako učinkovita?
Moč te metode je v tem, da stroj obravnava kot »črno skrinjico«. Namesto teoretičnega modeliranja rotorja uporablja praktični preizkus za neposredno merjenje edinstvenega odziva sistema. Ključne prednosti vključujejo:
- Visoka natančnost: Upošteva vse dinamične učinke sistema v resničnem svetu, vključno s togostjo ležajev, prožnostjo nosilne konstrukcije in aerodinamičnimi silami.
- Vsestranskost: Enako dobro deluje tako pri enoravninskem kot pri kompleksnih večravninskem uravnoteženju tako na togih kot na fleksibilnih rotorjih.
- Razstavljanje ni potrebno: Je standard za uravnoteženje na terenu ali v obratovanju, ki omogoča uravnoteženje strojev v končnem nameščenem stanju pri normalnih obratovalnih obremenitvah in temperaturah.
Postopek uravnoteženja v eni ravnini (korak za korakom)
Za preprosto tehtanje v eni ravnini metoda vplivnega koeficienta sledi jasnemu in logičnemu postopku:
- Začetni preizkus (1. preizkus): Pri stroju v normalnih obratovalnih pogojih izmerite začetni vektor vibracij (amplitudo A1 in fazo P1) na ležaju. To predstavlja vibracije, ki jih povzroča prvotna neuravnoteženost (O).
- Poskusna vožnja z utežmi (2. vožnja): Ustavite stroj in pritrdite znano poskusno utež (T) v znanem kotnem položaju (npr. 0 stopinj) na korekcijski ravnini.
- Izmerite nov odziv: Zaženite stroj in izmerite novi vektor vibracij (amplitudo A2 in fazo P2). Ta nova vibracija je vektorska vsota prvotne neuravnoteženosti in učinka poskusne uteži (O+T).
- Izračunajte spremembo vibracij: Utežna naprava izvede odštevanje vektorjev (A2 – A1), da najde vektor, ki predstavlja učinek samo poskusne uteži (T_učinek).
- Izračunajte koeficient vpliva (α): Koeficient vpliva se izračuna tako, da se učinek poskusne uteži deli s samo poskusno utežjo: α = T_učinek / TTa vektor sedaj predstavlja vibracijski odziv na enoto neuravnoteženosti (npr. mm/s na gram).
- Izračunajte zahtevano korekcijo: Za odpravo prvotne neuravnoteženosti potrebujemo korekcijsko utež, ki ustvari vektor vibracij, ki je popolnoma nasproten začetnim vibracijam (-A1). Zahtevana korekcijska utež (W) se izračuna kot: W = -A1 / α.
- Namestitev popravka in preverjanje: Poskusna utež se odstrani, izračunana korekcijska utež (W) pa se trajno namesti. Izvede se zadnji preizkus, da se preveri, ali so se vibracije zmanjšale na sprejemljivo raven.
Večravninsko uravnoteženje
Enako načelo velja za dvo- in večravninsko uravnoteženje, vendar matematika postane bolj zapletena. Pri dvo-ravninskem uravnoteženju instrument izračuna štiri vplivne koeficiente (vpliv uteži v ravnini 1 na oba ležaja in vpliv uteži v ravnini 2 na oba ležaja). Nato reši niz sočasnih enačb, da najde pravilne uteži za obe ravnini. Ta zmogljiva zmogljivost omogoča uporabo na praktično vseh vrstah vrtljivih strojev.