Разумевање неравнотеже код ротирајућих машина

Дефиниција: Шта је неравнотежа?

Неравнотежа (често се користи наизменично са неравнотежом) је стање у ротору где центар масе (или тежиште) није поравнат са центром ротације. Овај помак, познат као ексцентричност, значи да маса није равномерно распоређена око осе ротације. Када се ротор окреће, ова неравномерна расподела масе ствара нето центрифугалну силу која одвлачи ротор од његовог центра, узрокујући вибрације целе машине. Неуравнотеженост је најчешћи извор вибрација код ротирајућих машина.

Класични потпис неравнотеже

Неуравнотеженост има веома јасан и препознатљив вибрациони потпис, што је релативно лако дијагностиковати:

• Учесталост: Вибрација се јавља тачно у 1x брзина ротације ротора. Ако машина убрзава или успори, фреквенција вибрације ће је савршено пратити.
• Смер: Вибрација је претежно у радијални смер (хоризонтални и вертикални). Обично постоји врло мало аксијалних (потисних) вибрација.
• Амплитуда: Амплитуда вибрације је пропорционална квадрату брзине ротације. Ако удвостручите брзину, сила неравнотеже (и резултујућа вибрација) ће се учетворостручити.
• Phase: Мерење фазе за неуравнотеженост је обично стабилно и поновљиво.

Врсте неравнотеже

Неравнотежа се може поделити у три главна типа:

1. Статичка неравнотежа

Такође познат као „неуравнотеженост силе“, ово је најједноставнији тип. Јавља се када је маса неравномерно распоређена у једној равни, попут једне тешке тачке на танком диску. Зове се „статички“ јер се може детектовати док је ротор у мировању; ако се постави на ивице ножа без трења, ротор ће се котрљати док тешка тачка не буде на дну. Може се исправити једним тегом постављеним за 180° насупрот тешке тачке.

2. Неравнотежа у пару

До овога долази када постоје две једнаке тешке тачке на супротним крајевима ротора, које се налазе под углом од 180° једна од друге. Ово ствара „пар“ или љуљање које покушава да увије ротор преко крајева. Ротор са чистом неравнотежом пара је статички уравнотежен (неће се котрљати по ивицама ножа), али ће јако вибрирати када се ротира. Потребна су му два корективна тега у две одвојене равни да би се супротставио љуљању.

3. Динамичка неравнотежа

Ово је најчешће стање које се налази у стварним машинама. То је комбинација статичке и неравнотеже спрега. Исправљање динамичке неравнотеже захтева корекцију масе у најмање две различите равни дуж ротора, процес познат као динамичко балансирање.

Уобичајени узроци неравнотеже

Неуравнотеженост може бити присутна од тренутка производње или се развити током рада. Уобичајени узроци укључују:

• Несавршености у производњи: Порозност у одливацима, неравномерна густина материјала и толеранције обраде.
• Грешке при монтажи: Неправилно инсталиране компоненте, неравномерно затегнути вијци или погрешно поравнати кључеви.
• Хабање и оштећење: Неравномерна ерозија, корозија или хабање лопатица вентилатора или импелера пумпе.
• Нагомилавање материјала: Накупљање прљавштине, прашине или производа на роторима вентилатора, дуваљки и центрифуга.
• Квар компоненте: Бачени тег за балансирање или сломљена оштрица ће одмах створити озбиљан поремећај равнотеже.

Зашто је исправљање неравнотеже кључно

Дозвољавање машини да ради са значајним дисбалансом штетно је по њено здравље. Константна циклична сила узрокује:

• Превремени квар лежаја: Лежајеви су изложени великим динамичким оптерећењима, што доводи до брзог хабања.
• Замор и пуцање: Вибрације изазивају заморно напрезање на вратилу, темељу и другим компонентама.
• Смањена ефикасност: Енергија се троши у облику вибрација и топлоте уместо да обавља користан рад.
• Безбедносни ризици: Тешка неравнотежа може довести до катастрофалног квара.

Неуравнотеженост се исправља систематским поступком балансирања, што је један од најефикаснијих начина за побољшање поузданости машина.

← Назад на главни индекс