คำอธิบายการปรับสมดุลแบบไดนามิก (การปรับสมดุลสองระนาบ)

คำจำกัดความ: การปรับสมดุลแบบไดนามิกคืออะไร?

การปรับสมดุลแบบไดนามิก เป็นขั้นตอนการแก้ไขความไม่สมดุลในโรเตอร์โดยทำการแก้ไขมวลให้น้อยที่สุด เครื่องบินสองลำแยกกัน ตลอดความยาว ถือเป็นวิธีการปรับสมดุลที่ครอบคลุมที่สุด เพราะสามารถแก้ไขความไม่สมดุลทั้งสองประเภทได้พร้อมกัน: ความไม่สมดุลแบบคงที่ (หรือแรง) and ความไม่สมดุลของคู่รักโรเตอร์ที่ได้รับการปรับสมดุลแบบไดนามิกจะไม่มีแนวโน้มที่จะสั่นสะเทือนหรือ "โคลงเคลง" จากจุดที่มีน้ำหนักมากหรือการโยกเยกเมื่อหมุน

ความไม่สมดุลแบบคงที่และแบบไดนามิก: ความแตกต่างที่สำคัญ

ในการทำความเข้าใจสมดุลแบบไดนามิก จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องแยกความแตกต่างระหว่างความไม่สมดุลสองรูปแบบ:

• ความไม่สมดุลแบบคงที่: นี่คือสภาวะที่จุดศูนย์กลางมวลของโรเตอร์ถูกชดเชยจากแกนหมุน ทำหน้าที่เสมือนจุดหนักจุดเดียว ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ด้วยน้ำหนักเพียงจุดเดียวในระนาบเดียว และสามารถตรวจจับได้แม้ในขณะที่โรเตอร์หยุดนิ่ง (แบบคงที่)
• ความไม่สมดุลของคู่รัก: อาการนี้จะเกิดขึ้นเมื่อโรเตอร์มีจุดหนักเท่ากันสองจุดที่ปลายตรงข้ามกัน โดยวางห่างกัน 180° สภาวะนี้เรียกว่าสมดุลแบบสถิต (จะไม่หมุนไปยังจุดหนักเมื่ออยู่นิ่ง) แต่เมื่อโรเตอร์หมุน จุดหนักทั้งสองจะสร้างแรงหมุน หรือที่เรียกว่า “คู่ควบ” ซึ่งทำให้โรเตอร์ส่ายไปมา ความไม่สมดุลของคู่ควบสามารถตรวจพบได้ *เฉพาะ* ในขณะที่โรเตอร์กำลังหมุน และสามารถแก้ไขได้ *เฉพาะ* โดยการวางน้ำหนักในสองระนาบที่แตกต่างกันเพื่อสร้างคู่ควบที่ตรงกันข้าม

ความไม่สมดุลแบบไดนามิกสภาวะที่พบมากที่สุดในเครื่องจักรในโลกแห่งความเป็นจริง คือ ภาวะความไม่สมดุลแบบคงที่และแบบคู่ควบรวมกัน ดังนั้น การแก้ไขจึงจำเป็นต้องปรับอย่างน้อยสองระนาบ ซึ่งถือเป็นหัวใจสำคัญของการปรับสมดุลแบบไดนามิก

เมื่อใดจึงจำเป็นต้องใช้การปรับสมดุลแบบไดนามิก?

ในขณะที่การปรับสมดุลแบบระนาบเดียว (แบบคงที่) เพียงพอสำหรับวัตถุที่มีรูปร่างคล้ายแผ่นดิสก์แคบ การปรับสมดุลแบบไดนามิกมีความจำเป็นสำหรับโรเตอร์ในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ:

• ความยาวของโรเตอร์มีความสำคัญเมื่อเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลางของมัน กฎเกณฑ์ทั่วไปคือ หากความยาวมากกว่าครึ่งหนึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลาง จำเป็นต้องมีการปรับสมดุลแบบไดนามิก
• โรเตอร์ทำงานด้วยความเร็วสูง ผลกระทบของความไม่สมดุลของคู่รักจะรุนแรงมากขึ้นเมื่อความเร็วในการหมุนเพิ่มขึ้น
• มวลมีการกระจายไม่สม่ำเสมอตลอดความยาวของโรเตอร์ ส่วนประกอบเช่นใบพัดปั๊มหลายขั้นตอนหรืออาร์เมเจอร์มอเตอร์ยาวจำเป็นต้องมีการแก้ไขสองระนาบ
• ต้องมีความแม่นยำสูง เพื่อให้ได้คุณภาพสมดุลที่เข้มงวด (เช่น G2.5 หรือสูงกว่า) จำเป็นต้องมีการปรับสมดุลแบบไดนามิกอยู่เสมอ

ตัวอย่างของโรเตอร์ที่ต้องมีการปรับสมดุลแบบไดนามิกอยู่เสมอ ได้แก่ อาร์เมเจอร์ของมอเตอร์ พัดลมอุตสาหกรรม กังหัน คอมเพรสเซอร์ เพลายาว และเพลาข้อเหวี่ยง

ขั้นตอนการปรับสมดุลสองระนาบ

การปรับสมดุลแบบไดนามิกจะดำเนินการบนเครื่องปรับสมดุลหรือภาคสนามโดยใช้เครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบพกพา กระบวนการนี้โดยทั่วไปใช้วิธีค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพล ประกอบด้วย:

1. การดำเนินการเริ่มต้น: วัดการสั่นสะเทือนเริ่มต้น (แอมพลิจูดและเฟส) ที่ตำแหน่งตลับลูกปืนทั้งสองตำแหน่ง
2. การทดลองครั้งแรก: เพิ่มน้ำหนักทดลองที่ทราบลงในระนาบการแก้ไขแรก (ระนาบที่ 1) และวัดการตอบสนองการสั่นสะเทือนใหม่ที่ตลับลูกปืนทั้งสอง
3. การทดลองครั้งที่สอง: ถอดตุ้มน้ำหนักทดลองอันแรกออก แล้วเพิ่มตุ้มน้ำหนักทดลองอันใหม่ลงในระนาบแก้ไขอันที่สอง (ระนาบที่ 2) วัดการตอบสนองการสั่นสะเทือนที่ลูกปืนทั้งสองอีกครั้ง
4. การคำนวณ: จากการทดสอบทั้งสามครั้งนี้ เครื่องมือปรับสมดุลจะคำนวณ “ค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพล” สี่ค่า ค่าสัมประสิทธิ์เหล่านี้แสดงถึงอิทธิพลของน้ำหนักในระนาบที่ 1 ที่มีต่อการสั่นสะเทือนที่ตลับลูกปืนทั้งสอง และอิทธิพลของน้ำหนักในระนาบที่ 2 ที่มีต่อการสั่นสะเทือนที่ตลับลูกปืนทั้งสอง โดยใช้ข้อมูลนี้ เครื่องมือจะแก้สมการพร้อมกันเพื่อหาขนาดและตำแหน่งที่แม่นยำของน้ำหนักแก้ไขที่จำเป็นสำหรับระนาบทั้งสอง เพื่อขจัดความไม่สมดุลเริ่มต้น
5. การแก้ไขและการตรวจสอบ: น้ำหนักทดลองจะถูกลบออก น้ำหนักแก้ไขถาวรที่คำนวณได้จะถูกติดตั้งในทั้งสองระนาบ และดำเนินการทำงานครั้งสุดท้ายเพื่อยืนยันว่าการสั่นสะเทือนได้ลดลงเหลือภายในค่าความคลาดเคลื่อนที่ระบุ

← กลับสู่ดัชนีหลัก