วิธีการสัมประสิทธิ์อิทธิพลสำหรับการปรับสมดุลสนาม
หนึ่ง ค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพล เป็นเวกเตอร์ที่ซับซ้อน — ซึ่งมีทั้งแอมพลิจูดและ เฟส มุม — ซึ่งอธิบายวิธีที่ระบบโรเตอร์ตอบสนองต่อ ความไม่สมดุลที่ทราบ จับภาพการเปลี่ยนแปลงใน การสั่นสะเทือน ที่จุดวัดหนึ่งสร้างขึ้นโดยการเพิ่ม น้ำหนักทดลอง ที่ทราบอยู่ที่ตำแหน่งหนึ่งบน ระนาบการแก้ไข. กล่าวอย่างชัดเจน สัมประสิทธิ์บอกว่า: “สำหรับน้ำหนักทดลองขนาดนี้ วางไว้ที่มุมนี้ การสั่นสะเทือนที่ลูกปืนเคลื่อนไหวด้วยจำนวนนี้และในทิศทางนี้” คู่ตัวเลขเพียงตัวเดียวนี้เป็นเครื่องยนต์ของ การปรับสมดุลของสนาม.
คุณประโยชน์ที่ยิ่งใหญ่คือช่วยให้คุณสามารถสมดุลเครื่องจักรได้อย่างแม่นยำ without รู้คุณสมบัติทางกายภาพของโรเตอร์ — มวล ความแข็ง หรือการหน่วง คุณวัดการตอบสนองและปล่อยให้มันพูดในนามของระบบทั้งหมด
1. นิยาม: สัมประสิทธิ์อิทธิพลแทนถึงอะไร
การสั่นสะเทือนที่เกิดจากความไม่สมดุลเป็นเวกเตอร์: มีขนาด (ลูกปืนเคลื่อนไหวมากเท่าไร) และทิศทาง (ตำแหน่งเชิงมุมของสูงสุดเมื่อเทียบกับเพลา กำหนดโดย เครื่องวัดรอบ พัลส์) ความไม่สมดุลเช่นเดียวกันเป็นเวกเตอร์ — มวลที่รัศมีและมุม สัมประสิทธิ์อิทธิพลเป็นเพียงอัตราส่วนระหว่างพวกเขา การตอบสนองต่อหน่วยของความไม่สมดุลที่ใช้ แสดงในหน่วยเช่น มม./วินาที ต่อกรัม ที่รัศมีที่กำหนด เนื่องจากเป็นอัตราส่วนของเวกเตอร์สองตัว มันจึงเป็นเวกเตอร์ด้วยตัวมันเอง และเลขคณิตทั้งหมดของการสมดุลจึงเป็น การบวกเวกเตอร์ และการหารมากกว่าคณิตศาสตร์สเกลาร์ธรรมดา
2. เหตุใดวิธีการนี้จึงมีประสิทธิภาพมาก
พลังของวิธีนี้คือมันมองเครื่องจักรเป็น &8220;กล่องดำ&8221; แทนที่จะพยายามสร้างแบบจำลองของโรเตอร์ตามทฤษฎี มันทำการทดสอบเชิงปฏิบัติเพื่อวัดการตอบสนองเฉพาะตัวของระบบ ประโยชน์ต่อไปนี้ตามมาโดยตรง:
- ความแม่นยำสูง: มันรวมทุกผลกระทบแบบไดนามิกของโลกแห่งความเป็นจริงไว้ในคราวเดียว — ความแข็งของแบริ่ง ความยืดหยุ่นของโครงสร้างที่รองรับ พฤติกรรมฐานราก และ แรงอากาศพลศาสตร์ — เพราะทั้งหมดนี้ปะปนอยู่ในการตอบสนองที่วัดได้แล้ว
- ความหลากหลายในการใช้งาน: มันใช้ได้อย่างเท่าเทียมกันสำหรับ เครื่องบินลำเดียว and complex multi-plane ปัญหา บนทั้ง แข็ง and ยืดหยุ่นได้ rotors.
- ไม่ต้องถอดแยกชิ้นส่วน: มันเป็นมาตรฐานสำหรับงานแบบใช้ที่ (in-situ) การสมดุลเครื่องจักรในสภาพการติดตั้ง ภายใต้ภาระการทำงานจริง ความเร็ว และอุณหภูมิ — สภาวะที่มันทำงานจริง
3. ขั้นตอนการสมดุลระนาบเดียว ทีละขั้นตอน
สำหรับการสมดุลระนาบเดียว วิธีนี้ปฏิบัติตามลำดับที่ชัดเจนและมีเหตุผล การทำงานแต่ละครั้งจะให้เวกเตอร์การสั่นสะเทือนหนึ่งตัว และค่าสัมประสิทธิ์เกิดขึ้นจากความแตกต่างระหว่างทั้งสอง
- การทำงานเริ่มต้น (การทำงานที่ 1): with the machine at normal operating conditions, measure the initial vibration vector — amplitude A₁ and phase P₁ — at the bearing. This is the response to the original unbalance, call it O.
- การทำงานด้วยน้ำหนักทดลอง (การทำงานที่ 2): หยุดเครื่องจักรและติดตั้งน้ำหนักทดลองที่ทราบค่า T ที่ตำแหน่งมุมที่ทราบค่า สมมติว่า 0° บนระนาบการแก้ไข
- วัดการตอบสนองใหม่: เริ่มทำงานใหม่และอ่านเวกเตอร์ใหม่ แอมพลิจูด A₂ และเฟส P₂ นี่คือผลรวมเวกเตอร์ของการไม่สมดุลดั้งเดิมบวกกับผลกระทบของน้ำหนักทดลอง O + T
- ค้นหาการเปลี่ยนแปลง: the instrument performs the vector subtraction A₂ − A₁ to isolate the vector due to the trial weight alone, Tผลกระทบ.
- คำนวณค่าสัมประสิทธิ์ (α): หารผลกระทบของน้ำหนักทดลองด้วยน้ำหนักทดลองเอง — α = Tผลกระทบ / T — ให้ได้การตอบสนองต่อหน่วยของการไม่สมดุล
- คำนวณการแก้ไข: to cancel the original vibration you need a weight whose effect is exactly −A₁, so the required น้ำหนักการแก้ไข เป็น W = −A₁ / α.
- ติดตั้งและตรวจสอบ: ถอดน้ำหนักทดลองออก ติดตั้งการแก้ไขที่คำนวณได้ แล้วทำงานอีกครั้งเพื่อยืนยันว่าการสั่นสะเทือนลดลงเหลือระดับที่ยอมรับได้
วงจรทั้งหมดเป็นเพียงเวกเตอร์สามตัวและการดำเนินการสองครั้ง: ลบเพื่อค้นหาผลกระทบของน้ำหนักทดลอง หารเพื่อค้นหาค่าสัมประสิทธิ์ จากนั้นหารการสั่นสะเทือนที่ไม่ต้องการด้วยค่าสัมประสิทธิ์นั้นเพื่อค้นหาวิธีแก้ไข
การคำนวณเวกเตอร์นั้นง่ายต่อที่จะทำผิดหากคำนวณด้วยมือ ดังนั้นวิศวกรส่วนใหญ่จึงใช้ซอฟต์แวร์ในการนี้ Our เครื่องคำนวณสัมประสิทธิ์อิทธิพล ประมวลผลกรณีการสมดุลระนาบเดียวให้คุณ และ เครื่องคำนวณน้ำหนักทดลอง ช่วยในการเลือกมวลทดลองที่เหมาะสมเพื่อให้รัน 2 ส่งผลการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนและวัดได้ โดยไม่ทำให้โรเตอร์ถูกรับความเค้นเกินขีดจำกัด
4. การสมดุลแบบหลายระนาบ
หลักการเดียวกันนี้ขยายไปถึงการสมดุลสองระนาบและเกินไป แม้ว่าการคำนวณจะมีความซับซ้อนมากขึ้น สำหรับ สมดุลสองระนาบ เครื่องมือวัดจะกำหนด four สัมประสิทธิ์อิทธิพล — ผลของน้ำหนักในระนาบ 1 ต่อแต่ละหมุนเก้าของเครื่อง และผลของน้ำหนักในระนาบ 2 ต่อแต่ละหมุนเก้า — โดยจับการเชื่อมโยงระหว่างระนาบ จากนั้นจะแก้สมการเวกเตอร์พร้อมกันหลายชุดเพื่อหามวลที่ถูกต้องและมุมสำหรับทั้งสองระนาบในครั้งเดียว นี่คือสิ่งที่ช่วยให้เทคนิคนี้สามารถจัดการ ความไม่สมดุลแบบไดนามิก (โมเมนต์) และหลักการแล้ว เกือบทุกเครื่องจักรหมุนได้ โดยสำหรับโรเตอร์แบบยืดหยุ่นที่งอไปผ่านความเร็ววิกฤตหนึ่งหรือหลายความเร็ว แนวความคิดนี้ขยายไปอีกขั้นเป็น การปรับสมดุลโหมดโดยการวัดสัมประสิทธิ์สำหรับแต่ละโหมดที่สำคัญ
5. สภาวะเชิงปฏิบัติและจุดอันตราย
วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับสมมติฐานหลักประการหนึ่ง — ว่าระบบเป็น เชิงเส้นและเสถียรดังนั้นสัมประสิทธิ์ที่วัดได้วันนี้ยังคงใช้ได้ในวันพรุ่งนี้ มีประเด็นเชิงปฏิบัติหลายประการดังนี้
- ความเร็วที่ทำซ้ำได้: สัมประสิทธิ์ขึ้นอยู่กับความเร็ว การทำงานแต่ละครั้งจะต้องมีค่า RPM เดียวกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งใกล้ ความเร็ววิกฤต ที่การตอบสนองเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว
- การตอบสนองทดลองที่สะอาด: the trial weight must change the vibration enough to measure reliably; too small and the subtraction A₂ − A₁ is swamped by noise.
- สภาวะที่เสถียร: การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ โหลด หรือ ความหลวม ทำให้สัมประสิทธิ์ที่แท้จริงเลื่อนไปและเสียหายผลลัพธ์ — ต้องตัดปัญหาเหล่านี้ออกก่อนทำการสมดุล
- สัมประสิทธิ์ที่เก็บไว้: เมื่อรู้จักแล้วสำหรับเครื่องจักรที่กำหนด สัมประสิทธิ์สามารถนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อการ การปรับสมดุล โดยไม่ต้องทำการทดลองใหม่ ซึ่งเป็นพื้นฐานของการสมดุลครั้งเดียวบนโรเตอร์ในการผลิต
ในสนาม ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นภายในเครื่องวิเคราะห์สองช่องแบบพกพา เครื่อง บาลานเซ็ต-1A วัดแอมพลิจูด 1× และเฟสในแต่ละรอบ คำนวณสัมประสิทธิ์อิทธิพลโดยอัตโนมัติ แก้ปัญหาการแก้ไขครั้งเดียวและสองเพลา และตรวจสอบ ความไม่สมดุลที่เหลืออยู่ เทียบกับเกรด ISO 21940-11 ที่เลือก — เปลี่ยนทฤษฎีข้างต้นเป็นขั้นตอนนำทางที่มีคำแนะนำในสถานที่
