Фаҳмидани дисбаланс (номувозинатӣ) дар мошинҳои даврзананда
Дисбаланс — бо истифодаи мубодилашаванда номувозинатӣ — ҳолатест, ки дар он ротор маркази массаи он бо меҳвари гардиши он мувофиқат намекунад. Масса дар атрофи навард нобаробар тақсим шудааст, бинобар ин, вақте ки ротор мегардад, массаи ҷойивазкардашуда як қувваи тоза ҳосил мекунад қувваи марказгурез , ки роторро аз марказаш дур мекунад ва тамоми таҷҳизотро ларзон мекунад. Ин ҷойивазкунии маркази масса аз маркази геометрӣ аст эксцентриситет, ва ларзише, ки он ҳосил мекунад, номувозинатиро хатогии маъмултарин дар таҷҳизоти гардишкунанда мекунад — ва одатан аввалин чизест, ки диагност барои санҷиш месанҷад.
1. Таъриф: Чӣ қувваро ба вуҷуд меорад
Қувваи халалдоркунанда марказгурез аст: F = m·r·ω², ки дар он m·r номувозинатӣ аст (массаи ҷойивазкардашуда зарби радиуси он) ва ω суръати кунҷӣ аст. Ду оқибат фавран пайдо мешаванд. Аввалан, қувва бо навард мегардад, бинобар ин, он як бор дар ҳар давр ба подшипникҳо фишор меорад. Дуюм, он бо мураббаъ суръат мутаносиб аст — роторе, ки вақте бо даст оҳиста гардида мешавад, хуб ҳис мешавад, метавонад дар RPM-и пурра сахт шавад, ки ин аст сифати балансировка тақозоҳо бо афзоиши суръати хидматӣ ба таври назаррас сахт мешаванд. Номувозинатӣ ҳамчун масса зарби радиус чен карда мешавад, одатан дар грамм-миллиметр (g·mm), зеро ҳам миқдори массае, ки аз марказ дур аст ва ҳам масофае, ки он аз меҳвар дур аст, қувваро муайян мекунанд.
2. Ташхиси номувозинатӣ: Имзои классикӣ
Номувозинатӣ нисбатан осон аст, зеро ларзиш имзои он хеле доимӣ аст — сабаби асосӣ, ки он нуқтаи оғози табиӣ аст таҳлили ларзиш:
- Басомад: ларзиш дақиқан дар 1× суръати гардиш (ин суръати гардиш). Суръати таҷҳизотро баланд ё паст кунед ва қулла комилан пайравӣ мекунад.
- Самт: энергия асосан радиалӣ — уфуқӣ ва амудӣ — одатан кам меҳварӣ (тела) ларзиш.
- Амплитуда: мутаносиб ба квадрати суръати гардиш, бинобар ин, ду баробар кардани суръат тақрибан чор баробар қувваи номувозинатӣ ва ларзиши натиҷаоварро зиёд мекунад.
- Фаза: 1× фаза хондан устувор ва такрорпазир аст, ки ин нуқтаи вазнинро муайян мекунад.
Азбаски қуллаи асосии 1× метавонад аз носамтии меҳварҳо, a хамидагии навард ё резонанс, таҳлилгари эҳтиёткор номувозинатиро бо тамоми намуна: 1× баланд, паст гармоникаҳо, асосан энергияи радиалӣ ва фазаи устувор. Дар муқобил, компонентҳои калони 2× ташхисро ба сӯи носамтии меҳварҳо ё сустии механикӣ.
3. Се намуди номувозинатӣ
Номувозинатии статикӣ
Ин намуди соддатарини номувозинатӣ, ки баъзан “номувозинатии қувва” номида мешавад, дар он масса дар як ҳамворӣ ҷойгиршавии нодуруст дорад — тасаввур кунед, ки як нуқтаи вазнин дар диски нозук ҷойгир аст. Он “статикӣ” аст, зеро дар ҳолати оромӣ худро нишон медиҳад: агар роторро дар канори пайкарии бе соиш мувозинат кунед, ротор то он даме, ки нуқтаи вазнин поён оварда шавад, мегардад. Як вазни ислоҳкунанда, ки 180° муқобили нуқтаи вазнин ҷойгир шудааст, онро ислоҳ мекунад, соҳаи балансировкаи якҳамворӣ.
Номувозинатии моментӣ
Ду нуқтаи вазни баробар дар ду нӯги муқобили ротор, ки 180° аз ҳам дур ҷойгиранд, ҳамчун қувваи холис бекор мешаванд, аммо як ҷуфти қувва — ҳосил мекунанд, яъне лаҳзаи ларзиш, ки роторро аз нӯг то нӯг меҳаммад. Чунин ротор аз ҷиҳати статикӣ мувозинатшуда аст (дар канори пайкарӣ намегардад), аммо ҳангоми кор кардан сахт ларзиш мекунад ва барои бекор кардани ин лаҳза ду вазни ислоҳкунанда дар ду ҳамвории алоҳида лозим аст.
Номувозинатии динамикӣ
Ҳолате, ки дар қариб ҳамаи таҷҳизоти воқеӣ мушоҳида мешавад, номувозинатии динамикӣ таъсири статикӣ ва моментиро муттаҳид мекунад. Ислоҳи он тағйироти массаро дар ҳадди ақал ду ҳамворӣ дар тӯли ротор талаб мекунад — мувозинаткунии динамикӣ (дуҳамворӣ). Ҳангоме ки компонентҳои статикӣ ва моментӣ аз ҷиҳати кунҷӣ ба ҳам мувофиқат мекунанд, ҳолати махсус номувозинатии квазистатикӣ.
4. Сабабҳои маъмулӣ
Номувозинатӣ метавонад аз замони истеҳсол вуҷуд дошта бошад ё ҳангоми кор пайдо шавад. Манбаъҳои маъмулӣ инҳоянд:
- Норасоии истеҳсолот: пористӣ дар қулобҳо, зичии нобаробари мавод ва толерансҳои коркард.
- Хатогиҳои ҷамъбаст: ҷузъҳои нодуруст насбшуда, болтҳои нобаробар сахтшуда ё шпонкаҳои носамт.
- Фарсоиш: эрозияи нобаробар, коррозия ё фарсудашавӣ дар пиряхҳои вентилятор ва насос чархи корӣ.
- Ҷамъшавии мавод: ғубор, чанг ё маҳсулоти ҷамъшуда дар роторҳои вентиляторҳо, думбалаҳо ва центрифугаҳо.
- Вайроншавии компонентҳо: партофтани вазни мувозинаткунанда ё шикастани пичак фавран номувозинатии шадидро ба вуҷуд меорад.
5. Чаро ислоҳи номувозинатӣ муҳим аст
Иҷозат додан ба кор кардани таҷҳизот бо номувозинатии назаррас онро доимӣ зарар мерасонад, зеро қувваи даврӣ дар ҳар давр сохторро бор мекунад:
- Нармшавии пеш аз мӯҳлати подшипник: подшипникҳо борҳои динамикии баландро қабул мекунанд ва зуд фарсо мешаванд.
- Хастагӣ ва трещинаҳо: стресси такрорӣ ҷамъ мешавад хастагӣ ва ба навард, асос ва қисмҳои атроф зарар мерасонад.
- Камшавии самаранокӣ: энергия ба ҷои хориҷи фоиданок ҳамчун ларзиш ва гармӣ сарф мешавад.
- Хатарҳои бехатарӣ: дар ҳолати шадид, номувозинатии шадид метавонад боиси вайроншавии фалокатбор шавад.
6. Ислоҳи номувозинатӣ дар майдон
Номувозинатӣ тавассути як раванди мантиқии мувозинаткунӣ тасҳеҳ карда мешавад — яке аз самараноктарин қадамҳои ягона барои беҳтар кардани боэътимодии таҷҳизот. Ҳадаф номувозинатии сифрӣ нест, балки як номувозинатии боқимонда ки дар дохили толерансӣ боқӣ мемонад. Ҳудудҳои қабулшуда аз синфи G системаи ISO 21940-11 (ки стандарти кӯҳнаи ISO 1940-1-ро ҷаббидааст) гирифта мешаванд; сипас ларзиши ҳосилшуда нисбат ба ҳудудҳои шиддати ларзиш дар ISO 20816 (варианти муосири ISO 10816) арзёбӣ карда мешавад. Як Ҳисобкунаки номувозинатии боқимонда (ISO 21940-11) дараҷаи интихобшуда ва суръати кориро ба g·mm-и иҷозатшуда барои ҳар як ҳамворӣ табдил медиҳад.
Дар таҷҳизоти ҷамъшуда кор дар ҷои кор иҷро мешавад, на дар дастгоҳи балансировка. Як таҳлилгари дунақбали интиқолпазир, ба монанди Balanset-1A амплитуда ва фазаи 1×-ро чен мекунад, номувозинатии роторро коэффитсиентҳои таъсир аз як вазни озмоишӣ муайян мекунад ва масса ва кунҷи ҳар як вазни ислоҳӣ ро барои балансировкаи якҳамворӣ ё дуҳамворӣ балансировка дар ҷои кор ҳисоб мекунад. Азбаски он дар подшипникҳои худи таҷҳизот дар суръати корӣ кор мекунад, он ҳам номувозинатиро ислоҳ мекунад ва ҳам тасдиқ мекунад, ки номувозинатии боқимонда дар дохили дараҷаи интихобшудаи ISO боқӣ мемонад.
