Разумевање ексцентричности код ротирајућих машина

Дефиниција: Шта је ексцентричност?

У контексту динамике ротора, ексцентричност односи се на радијално растојање или померање између центра масе ротора (такође названог центар гравитације) и његовог геометријског центра (правог центра његовог облика или вратила). Код савршено уравнотеженог ротора, ова два центра би се поклапала. Међутим, због несавршености у производњи и неуједначене густине материјала, скоро увек постоји извесна инхерентна ексцентричност. Када се ексцентрични ротор окреће, померање центра масе генерише центрифугалну силу, која је основни узрок вибрација услед... неравнотежа.

Директна веза између ексцентричности и неравнотеже

Ексцентричност и неуравнотеженост су фундаментално повезани. Неуравнотеженост је *мера* ефекта ексцентричности при датој брзини, док је ексцентричност *физички узрок*. Износ неуравнотежености је директно пропорционалан маси ротора и његовој ексцентричности.

Формула је једноставна:

Неуравнотеженост (U) = Маса (M) × Ексцентричност (e)

Ова веза истиче зашто је ексцентричност толико важна. Чак и веома мала ексцентричност (само неколико микрометара) на тешком, брзом ротору може створити огромну силу неуравнотежености, што доводи до јаких вибрација и брзог хабања лежајева.

Врсте ексцентричности

Важно је разликовати различите облике ексцентричности и повезане геометријске несавршености:

1. Ексцентричност масе

Ово је прави ексцентриситет како је горе дефинисано – померање између центра масе и геометријског центра. Ово је тип који узрокује неуравнотеженост и циљ је свих поступака балансирања. Не може се видети или директно измерити индикатором када је ротор у покрету.

2. Геометријски ексцентрицитет (трчање)

Ово се односи на одступање површине ротора од савршеног круга. То је мера колико је вратило или ротор „неокругло“. Ово је такође познато као механичко одступањеНа пример, цев вратила може бити благо овална, или ременица може бити обрађена благо ван центра на вратилу. Ова врста несавршености *може* се мерити индикатором сатчаником током спорог котрљања. Иако не представља директно неравнотежу масе, ексцентрични геометријски облик често доприноси неравнотежи масе.

3. Електрични прекид

Ово није физичка несавршеност већ грешка у мерењу која се јавља код бесконтактних сонди за мерење близине. Ако површина ротора има варијације у магнетној пермеабилности или електричној проводљивости, сонда може дати погрешно очитавање које опонаша геометријско одступање. Овај „шум“ мора се узети у обзир током динамичког испитивања ротора.

Узроци ексцентричности

Ексцентричност масе се уноси у роторе на различите начине:

• Производне толеранције: Ниједан производни процес није савршен. Увек ће бити мањих грешака у обради, ливењу и монтажи.
• Неуједначена густина материјала: Инклузије, шупљине или порозност унутар одливака или отковка значе да материјал није савршено хомоген, што узрокује померање центра масе.
• Асиметрични дизајн: Компоненте попут радилица су по својој природи асиметричне.
• Грешке при монтажи: Котурница или лежај који нису савршено центрирани на вратилу створиће ексцентричну масу.
• Термичка дисторзија: Неравномерно загревање или хлађење може проузроковати савијање ротора, привремено померајући његов центар масе. Ово је познато као термички вектор.

Како се решава ексцентричност

Пошто је ексцентричност масе узрок неравнотеже, она се коригује процесом балансирањеДодавањем или уклањањем малих количина тежине, техничар ствара супротну силу која ефикасно повлачи централну линију масе ротора назад у поравнање са његовом геометријском централном линијом, минимизирајући нето центрифугалну силу и резултујуће вибрације.

← Назад на главни индекс