ทำความเข้าใจเกี่ยวกับความเยื้องศูนย์ของโรเตอร์
คำจำกัดความ: ความเยื้องศูนย์กลางของโรเตอร์คืออะไร?
ความเยื้องศูนย์ของโรเตอร์ (เรียกอีกอย่างว่า ความแปลกประหลาด หรือการวิ่งออกทางเรขาคณิต) เป็นสภาวะที่จุดศูนย์กลางทางเรขาคณิตของ โรเตอร์ หรือส่วนประกอบของโรเตอร์ไม่ตรงกับแกนหมุน (เส้นกึ่งกลางที่กำหนดโดยตลับลูกปืนรองรับ) ออฟเซ็ตนี้ทำให้เกิดสถานการณ์ที่แม้ว่ามวลจะสมดุลอย่างสมบูรณ์แบบ แต่พื้นผิวด้านนอกของโรเตอร์กลับวิ่ง “ออกนอกจุดศูนย์กลาง” ส่งผลให้จุดศูนย์กลางมวลโคจรรอบแกนหมุนขณะที่โรเตอร์หมุน ทำให้เกิด การสั่นสะเทือน เหมือนกับมวล ความไม่สมดุล.
ความเยื้องศูนย์กลางมักพบได้บ่อยในมอเตอร์ไฟฟ้า (ตั้งแต่ระยะเยื้องจากโรเตอร์ถึงรูเจาะ) ปั๊มและพัดลม (ตั้งแต่ระยะเยื้องจากการติดตั้งใบพัด) และโรเตอร์ที่ประกอบแล้วใดๆ ที่ความคลาดเคลื่อนจากการผลิตที่ซ้อนทับกันอาจทำให้เกิดการวิ่งออกทางเรขาคณิตได้ นับเป็นข้อกังวลสำคัญในเครื่องจักรความแม่นยำที่การรักษาความเยื้องศูนย์กลางให้แน่นเป็นสิ่งสำคัญ.
ประเภทของความเยื้องศูนย์ของโรเตอร์
1. ความเยื้องศูนย์กลางคงที่ (การชดเชยแบบขนาน)
- Description: จุดศูนย์กลางโรเตอร์จะเยื้องจากแกนหมุนแต่ขนานกับแกนหมุน
- เรขาคณิต: ออฟเซ็ตรัศมีคงที่ตามความยาวโรเตอร์
- ผล: ทำให้เกิดความไม่สมดุลของมวล (จุดศูนย์กลางทางเรขาคณิต ≠ จุดศูนย์กลางการหมุน)
- ทั่วไปใน: ส่วนประกอบแบบแผ่นเดียว เช่น ใบพัด รอก
- การแก้ไข: มักจะแก้ไขได้โดย สมดุล หรือการติดตั้งใหม่
2. ความเยื้องศูนย์แบบไดนามิก (การชดเชยเชิงมุม)
- Description: เส้นกึ่งกลางโรเตอร์ที่มุมกับแกนหมุน
- เรขาคณิต: การวิ่งออกจะแตกต่างกันไปตามความยาวโรเตอร์
- ผล: สร้างความไม่สมดุลของคู่และการวิ่งออกที่แตกต่างกัน
- ทั่วไปใน: โรเตอร์ยาวที่มีขั้นตอนการประกอบหลายขั้นตอน
- การแก้ไข: ต้องมีการปรับตำแหน่งใหม่หรือปรับสมดุลเฉพาะทาง
3. ความเยื้องศูนย์กลางรวม
- การรวมกันของการชดเชยแบบขนานและเชิงมุม
- สภาวะโลกแห่งความเป็นจริงที่พบบ่อยที่สุด
- รูปแบบการวิ่งออกที่ซับซ้อน
- ต้องมีการวิเคราะห์อย่างรอบคอบเพื่อแยกแยะจากประเด็นอื่น
สาเหตุทั่วไป
ความคลาดเคลื่อนในการผลิต
- ระยะวิ่งออกของรู: รูลูกปืนไม่ศูนย์กลางกับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก
- การวิ่งออกของเพลา: ความไม่แม่นยำในการกลึงในวารสารเพลา
- การซ้อน: ส่วนประกอบหลายชิ้นประกอบเข้าด้วยกันโดยมีค่าความคลาดเคลื่อนสะสม
- รูปแบบการหล่อ: การเปลี่ยนแปลงแกนในชิ้นส่วนหล่อทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความหนาของผนัง
ข้อผิดพลาดในการประกอบ
- การติดตั้งนอกศูนย์กลาง: ส่วนประกอบใบพัดหรือโรเตอร์ไม่อยู่ตรงกลางเพลา
- การติดตั้งแบบเอียง: ส่วนประกอบเอียงในระหว่างการกดประกอบ
- ประเด็นสำคัญ/คีย์เวย์: การติดตั้งลิ่มขนาดใหญ่หรือลิ่มนอกรีต
- ปัญหาการติดตั้งทางความร้อน: การประกอบแบบ Shrink-fit หรือ Expansion-fit ทำให้เกิดการชดเชย
สาเหตุการดำเนินงาน
- การสึกหรอของตลับลูกปืน: มากเกินไป การเคลียร์ ช่วยให้เพลาวิ่งออกนอกศูนย์กลางได้
- การดัดเพลา: โค้งถาวรหรือโค้งแบบเทอร์มอลสร้างการเยื้องศูนย์ที่มีประสิทธิภาพ
- การเสียรูปพลาสติก: การรับน้ำหนักเกินทำให้เพลาหรือส่วนประกอบเกิดการบิดเบี้ยวถาวร
- ความหลวม: ส่วนประกอบทำงานหลวมและเปลี่ยนตำแหน่ง
ผลกระทบและอาการ
อาการสั่นสะเทือน
- 1× การสั่นสะเทือนแบบซิงโครนัส: อาการหลัก ปรากฏเหมือนกับความไม่สมดุลของมวล
- สูง การวิ่งออก: วัดค่าความคลาดเคลื่อนในแนวรัศมีได้แม้ในความเร็วการหมุนช้า
- เฟสคงที่: ต่างจากความผิดพลาดอื่นๆ เฟสโดยทั่วไปจะเสถียร
- การตอบสนองแบบ Speed-Squared: การสั่นสะเทือนจะเพิ่มขึ้นตามความเร็ว² เช่นความไม่สมดุล
ผลกระทบทางไฟฟ้า (มอเตอร์ไฟฟ้า/เครื่องกำเนิดไฟฟ้า)
- การเปลี่ยนแปลงช่องว่างอากาศ: โรเตอร์นอกรีตทำให้เกิดช่องว่างอากาศที่ไม่สม่ำเสมอ
- แรงดึงไม่สมดุลแม่เหล็ก (UMP): แรงแม่เหล็กที่ไม่สมมาตร
- ความผันผวนในปัจจุบัน: ความลังเลใจที่แตกต่างกันส่งผลต่อการดึงกระแส
- ความร้อนสูงเกินไป: การให้ความร้อนเฉพาะที่ที่ช่องว่างอากาศน้อยที่สุด
- สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า: ความถี่สาย 2× การสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน
ความเครียดเชิงกล
- เพิ่มภาระการรับน้ำหนักจากแรงที่ไม่สมดุล
- แรงดัดแบบวงจรในเพลา
- ลดระยะห่างที่ตำแหน่งช่องว่างขั้นต่ำ
- ศักยภาพในการถูในระยะใกล้
การวินิจฉัยและการแยกความแตกต่าง
ความเยื้องศูนย์กลางกับความไม่สมดุลของมวล
| คุณสมบัติ | ความไม่สมดุลของมวล | ความแปลกประหลาด |
|---|---|---|
| ความถี่การสั่นสะเทือน | ความเร็วในการวิ่ง 1× | ความเร็วในการวิ่ง 1× |
| การวิ่งออกช้า | น้อยที่สุด | สูง (ตามสัดส่วนของความเยื้องศูนย์กลาง) |
| ตอบสนองต่อการปรับสมดุล | ลดการสั่นสะเทือน | การปรับปรุงที่จำกัด (เพิ่มความไม่สมดุลของมวลเพื่อชดเชย) |
| ผลกระทบทางไฟฟ้า | ไม่มี | การเปลี่ยนแปลงช่องว่างอากาศ UMP (ในมอเตอร์/เครื่องกำเนิดไฟฟ้า) |
| การแก้ไข | เพิ่มน้ำหนักสมดุล | ติดตั้งส่วนประกอบใหม่ เปลี่ยนใหม่หากมีข้อบกพร่องในการผลิต |
การทดสอบวินิจฉัย
การวัดระยะวิ่งออก
- วัดระยะการวิ่งออกของรัศมีด้วยตัวบ่งชี้หน้าปัดหรือหัววัดระยะใกล้
- หมุนเพลาช้าๆ (< 100 รอบต่อนาที)
- ค่ารันเอาต์ที่สูง (> 0.05 มม. หรือ 2 มิลโดยทั่วไป) บ่งชี้ถึงความเยื้องศูนย์หรือเพลาโค้งงอ
- การวิ่งออกเกิดขึ้นแม้ในขณะที่ไม่หมุนยืนยันปัญหาทางเรขาคณิต
การทดสอบการตอบสนองแบบสมดุล
- พยายามสร้างสมดุลด้วย น้ำหนักทดลอง
- ความเยื้องศูนย์จำกัดคุณภาพสมดุลที่บรรลุได้
- อาจบรรลุการสั่นสะเทือนที่ยอมรับได้ แต่ต้องใช้น้ำหนักการแก้ไขที่สูง
- น้ำหนัก “ไล่ตาม” การชดเชยทางเรขาคณิตแทนที่จะแก้ไขการกระจายมวล
วิธีการแก้ไข
การแก้ไขเชิงกล
- ติดตั้งส่วนประกอบใหม่: ถอดและติดตั้งใหม่ด้วยความกลมศูนย์กลางที่ดีขึ้น
- พื้นผิวเครื่องจักร: เจาะตลับลูกปืนใหม่ให้พอดีหรือกลึงเพลาใหม่เพื่อปรับปรุงการวิ่งออก
- เปลี่ยนส่วนประกอบ: หากมีข้อบกพร่องในการผลิต การเปลี่ยนทดแทนอาจเป็นทางเลือกเดียว
- การปรับชิม: สำหรับส่วนประกอบที่ประกอบแล้ว ให้ปรับตำแหน่ง
การชดเชยสมดุล
- เพิ่มน้ำหนักสมดุลเพื่อสร้างความไม่สมดุลที่ตอบโต้
- ลดการสั่นสะเทือนแต่ไม่แก้ไขปัญหาทางเรขาคณิต
- ยอมรับได้หากค่าความเยื้องศูนย์ภายในค่าความคลาดเคลื่อนและการสั่นสะเทือนลดลงอย่างเหมาะสม
- ข้อจำกัดที่ได้รับการบันทึกไว้สำหรับการใช้งานที่แม่นยำ
สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า/เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
- เปลี่ยนตำแหน่งโรเตอร์เพื่อลดความแปรผันของช่องว่างอากาศ
- ในกรณีที่รุนแรง จำเป็นต้องเจาะสเตเตอร์ใหม่หรือเปลี่ยนใหม่
- การชดเชยแม่เหล็กไฟฟ้าบางครั้งสามารถทำได้ด้วยการควบคุมขั้นสูง
ความเยื้องศูนย์ของโรเตอร์เป็นความไม่สมบูรณ์ทางเรขาคณิตที่ก่อให้เกิดผลกระทบเชิงพลวัตคล้ายกับความไม่สมดุลของมวล แต่มีลักษณะการวินิจฉัยที่ชัดเจน การรับรู้ความเยื้องศูนย์ผ่านการวัดค่าการวิ่งออกและการเข้าใจข้อจำกัดในการถ่วงดุล ช่วยให้สามารถดำเนินการแก้ไขที่เหมาะสมได้ เช่น การแก้ไขเชิงกลเมื่อทำได้ หรือการยอมรับด้วยการชดเชยสมดุลเมื่อการปรับเปลี่ยนทางเรขาคณิตไม่สามารถทำได้จริง.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 