ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการปรับสมดุลสองระนาบ

อุปกรณ์

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

อะไหล่

Vibration sensor

$107.47

อะไหล่

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

อุปกรณ์

Balanset-4

$8,123.32

อะไหล่

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

อะไหล่

Reflective tape

$11.94

อุปกรณ์

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

คำจำกัดความ: การปรับสมดุลสองระนาบคืออะไร?

การปรับสมดุลสองระนาบ เป็น การปรับสมดุลแบบไดนามิก ขั้นตอนที่ น้ำหนักการแก้ไข จะถูกวางไว้ในระนาบแยกกันสองระนาบตามความยาวของโรเตอร์เพื่อขจัดความไม่สมดุลแบบคงที่และ ความไม่สมดุลของคู่รัก. วิธีการนี้จำเป็นสำหรับเครื่องจักรหมุนในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ โดยเฉพาะโรเตอร์ที่มีความยาวแกนเท่ากับหรือมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลาง.

ไม่เหมือน การปรับสมดุลระนาบเดียว, ซึ่งจัดการกับการชดเชยศูนย์กลางมวลของโรเตอร์เท่านั้น การปรับสมดุลสองระนาบจะแก้ไขทั้งความไม่สมดุลของแรงในการเคลื่อนที่และโมเมนต์ (คู่) ที่ทำให้โรเตอร์สั่นหรือโยกเยกระหว่างการหมุน.

เมื่อใดจึงจำเป็นต้องปรับสมดุลสองระนาบ?

การปรับสมดุลสองระนาบมีความจำเป็นในสถานการณ์ต่อไปนี้:

1. ใบพัดยาวหรือเรียว

โรเตอร์ใดๆ ที่มีอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่าประมาณ 0.5 ถึง 1.0 จำเป็นต้องมีการปรับสมดุลสองระนาบ ซึ่งรวมถึง:

• อาร์เมเจอร์มอเตอร์ไฟฟ้า
• เพลาปั๊มและคอมเพรสเซอร์
• โรเตอร์พัดลมแบบหลายขั้นตอน
• เพลาขับและข้อต่อ
• แกนหมุนและเครื่องมือหมุน
• ใบพัดกังหัน

2. การปรากฏตัวของความไม่สมดุลของคู่รัก

เมื่อการวัดการสั่นสะเทือนแสดงให้เห็นการเคลื่อนไหวนอกเฟสที่สำคัญระหว่างตัวรองรับตลับลูกปืนทั้งสอง (ซึ่งบ่งชี้ถึงการเคลื่อนไหวโยกหรือเอียง), ความไม่สมดุลของคู่รัก มีอยู่และต้องได้รับการแก้ไขโดยใช้การปรับสมดุลสองระนาบ.

3. เมื่อการปรับสมดุลระนาบเดียวไม่เพียงพอ

หากมีการพยายามที่จะ การปรับสมดุลระนาบเดียว ช่วยลดการสั่นสะเทือนที่ตลับลูกปืนตัวหนึ่งแต่เพิ่มการสั่นสะเทือนที่ตลับลูกปืนอีกตัวหนึ่ง นี่เป็นข้อบ่งชี้ที่ชัดเจนว่าจำเป็นต้องมีการปรับสมดุลแบบสองระนาบ.

4. โรเตอร์แบบแข็งที่มีมวลกระจาย

แม้กระทั่งสำหรับ โรเตอร์แบบแข็ง ดำเนินการต่ำกว่าครั้งแรกของพวกเขา ความเร็ววิกฤต, หากมวลกระจายไปทั่วความยาวแกนที่สำคัญ การปรับสมดุลสองระนาบจะช่วยลดการสั่นสะเทือนให้เหลือน้อยที่สุดที่ตำแหน่งของตลับลูกปืนทั้งหมด.

ขั้นตอนการปรับสมดุลสองระนาบ

การปรับสมดุลแบบสองระนาบมีความซับซ้อนมากกว่าการปรับสมดุลแบบระนาบเดียว เนื่องจากการแก้ไขในระนาบเดียวส่งผลต่อการสั่นสะเทือนที่ตลับลูกปืนทั้งสอง กระบวนการนี้ใช้ วิธีค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพล มีหลาย น้ำหนักทดลอง:

ขั้นตอนที่ 1: การวัดเบื้องต้น

รันเครื่องจักรด้วยความเร็วสมดุลและวัดเวกเตอร์การสั่นสะเทือนเริ่มต้น (แอมพลิจูดและ เฟส) ที่ตำแหน่งตลับลูกปืนทั้งสองตำแหน่ง ระบุชื่อตำแหน่งเหล่านี้ว่า “ตลับลูกปืน 1” และ “ตลับลูกปืน 2” ข้อมูลนี้แสดงถึงผลรวมของความไม่สมดุลทั้งหมดที่เกิดขึ้นในโรเตอร์.

ขั้นตอนที่ 2: กำหนดระนาบการแก้ไข

เลือกสอง ระนาบการแก้ไข ตามแนวโรเตอร์ที่สามารถเพิ่มหรือถอดน้ำหนักได้ ระนาบเหล่านี้ควรอยู่ห่างกันมากที่สุดเท่าที่จะทำได้และเข้าถึงได้ ตำแหน่งทั่วไป ได้แก่ ใกล้ปลายโรเตอร์แต่ละด้าน ที่หน้าแปลนข้อต่อ หรือที่ดุมพัดลม.

ขั้นตอนที่ 3: น้ำหนักทดลองในระนาบที่ 1

หยุดเครื่องจักรและติดตั้งตุ้มน้ำหนักทดลองที่ตำแหน่งเชิงมุมที่ทราบในระนาบแก้ไขแรก ใช้งานเครื่องจักรและวัดการสั่นสะเทือนใหม่ที่ตลับลูกปืนทั้งสองข้าง บันทึกการเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนที่ตลับลูกปืนแต่ละข้าง ซึ่งเกิดจากตุ้มน้ำหนักทดลองในระนาบที่ 1 วิธีนี้จะสร้างค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพลสองค่า ได้แก่ ผลกระทบของระนาบที่ 1 ต่อตลับลูกปืนที่ 1 และผลกระทบของระนาบที่ 1 ต่อตลับลูกปืนที่ 2.

ขั้นตอนที่ 4: น้ำหนักทดลองในระนาบที่ 2

นำตุ้มน้ำหนักทดลองอันแรกออก แล้วใส่ตุ้มน้ำหนักทดลองในตำแหน่งที่ทราบในระนาบแก้ไขอันที่สอง รันเครื่องอีกครั้งและวัดการสั่นสะเทือนที่ตลับลูกปืนทั้งสอง วิธีนี้จะทำให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพลเพิ่มขึ้นอีกสองค่า ได้แก่ ผลของระนาบ 2 ต่อตลับลูกปืน 1 และผลของระนาบ 2 ต่อตลับลูกปืน 2.

ขั้นตอนที่ 5: คำนวณน้ำหนักการแก้ไข

ปัจจุบันเครื่องมือปรับสมดุลมีค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพล 4 ค่า ก่อตัวเป็นเมทริกซ์ 2×2 ที่อธิบายว่าระบบโรเตอร์ตอบสนองต่อน้ำหนักในแต่ละระนาบอย่างไร โดยใช้ คณิตศาสตร์เวกเตอร์ และการกลับด้านเมทริกซ์ เครื่องมือจะแก้ระบบสมการพร้อมกันเพื่อคำนวณมวลและมุมที่แน่นอนที่จำเป็นในแต่ละระนาบการแก้ไขเพื่อลดการสั่นสะเทือนที่ตลับลูกปืนทั้งสองพร้อมกัน.

ขั้นตอนที่ 6: ติดตั้งการแก้ไขและตรวจสอบ

ติดตั้งตุ้มน้ำหนักแก้ไขที่คำนวณไว้ทั้งสองชุดอย่างถาวร และให้เครื่องทำงานเพื่อตรวจสอบขั้นสุดท้าย ควรลดการสั่นสะเทือนที่ลูกปืนทั้งสองให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ หากไม่สามารถทำได้ สามารถทำการปรับสมดุลเพื่อปรับแต่งค่าการแก้ไขได้.

ทำความเข้าใจเมทริกซ์สัมประสิทธิ์อิทธิพล

พลังของการปรับสมดุลสองระนาบอยู่ที่เมทริกซ์สัมประสิทธิ์อิทธิพล ระนาบการแก้ไขแต่ละระนาบมีอิทธิพลต่อการสั่นสะเทือนที่ตลับลูกปืนทั้งสอง และต้องคำนึงถึงผลกระทบจากการเชื่อมต่อไขว้เหล่านี้:

• ผลกระทบโดยตรง: น้ำหนักในระนาบที่ 1 มีอิทธิพลต่อการสั่นสะเทือนที่ตำแหน่งแบริ่ง 1 ใกล้เคียงมากที่สุด และน้ำหนักในระนาบที่ 2 มีผลกระทบต่อตำแหน่งแบริ่ง 2 ใกล้เคียงมากที่สุด.
• ผลกระทบจากการเชื่อมโยงแบบไขว้: อย่างไรก็ตาม น้ำหนักในระนาบที่ 1 ยังส่งผลต่อแบริ่งที่ 2 อีกด้วย (แม้ว่าโดยปกติแล้วจะมีผลน้อยกว่าก็ตาม) และน้ำหนักในระนาบที่ 2 ยังส่งผลต่อแบริ่งที่ 1 อีกด้วย.

การคำนวณของเครื่องมือปรับสมดุลจะคำนึงถึงผลกระทบทั้งสี่ประการนี้พร้อมๆ กัน เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำหนักแก้ไขทำงานร่วมกันเพื่อลดการสั่นสะเทือนให้เหลือน้อยที่สุดที่จุดวัดทั้งหมด.

ข้อดีของการปรับสมดุลสองระนาบ

• การแก้ไขที่สมบูรณ์: แก้ไขปัญหาความไม่สมดุลทั้งแบบคงที่และแบบคู่ ช่วยให้มีโซลูชันการปรับสมดุลที่ครอบคลุมสำหรับโรเตอร์ประเภทต่างๆ ส่วนใหญ่.
• ลดการสั่นสะเทือนที่ตลับลูกปืนทั้งหมด: การปรับสมดุลแบบสองระนาบไม่เหมือนกับการปรับสมดุลแบบระนาบเดียว แต่จะเพิ่มประสิทธิภาพในการลดการสั่นสะเทือนทั่วทั้งระบบโรเตอร์.
• ยืดอายุการใช้งานของส่วนประกอบ: การลดการสั่นสะเทือนที่ตำแหน่งตลับลูกปืนทั้งสองตำแหน่ง ช่วยลดการสึกหรอของตลับลูกปืน ซีล และข้อต่อ.
• มาตรฐานอุตสาหกรรม: การปรับสมดุลสองระนาบถือเป็นแนวทางมาตรฐานสำหรับเครื่องจักรในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ และจำเป็นสำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์และมาตรฐานอุตสาหกรรมหลายราย.
• เหมาะสำหรับโรเตอร์แบบแข็ง: สร้างสมดุลอย่างมีประสิทธิภาพ โรเตอร์แบบแข็ง ทำงานต่ำกว่าความเร็ววิกฤตแรกซึ่งแสดงถึงอุปกรณ์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่.

การเปรียบเทียบกับการปรับสมดุลแบบระนาบเดียวและหลายระนาบ

• เทียบกับเครื่องบินลำเดียว: การปรับสมดุลแบบสองระนาบมีความซับซ้อนและใช้เวลานานกว่า แต่ช่วยลดการสั่นสะเทือนได้ดีกว่าสำหรับโรเตอร์แบบดิสก์ที่แคบที่สุด.
• เทียบกับ Multi-Plane: สำหรับ โรเตอร์แบบยืดหยุ่น หากทำงานที่ความเร็วเหนือจุดวิกฤต อาจจำเป็นต้องใช้ระนาบแก้ไขสามระนาบหรือมากกว่า อย่างไรก็ตาม การปรับสมดุลสองระนาบก็เพียงพอสำหรับเครื่องจักรอุตสาหกรรมส่วนใหญ่.

ความท้าทายและแนวทางแก้ไขทั่วไป

1. ระนาบการแก้ไขที่ไม่สามารถเข้าถึงได้

ความท้าทาย: บางครั้งตำแหน่งระนาบการแก้ไขที่เหมาะสมไม่สามารถเข้าถึงได้จากเครื่องที่ประกอบแล้ว.
วิธีแก้ปัญหา: ใช้ตำแหน่งที่มีอยู่ เช่น ดุมข้อต่อ ใบพัดลม หรือหน้าแปลนภายนอก เครื่องมือสมัยใหม่สามารถคำนวณระยะห่างระนาบที่ไม่เหมาะสมได้ทางคณิตศาสตร์.

2. การตอบสนองน้ำหนักการทดลองไม่เพียงพอ

ความท้าทาย: หากน้ำหนักทดลองสร้างการเปลี่ยนแปลงการสั่นสะเทือนเพียงเล็กน้อย ค่าสัมประสิทธิ์อิทธิพลจะไม่แม่นยำ.
วิธีแก้ไข: ใช้ตุ้มน้ำหนักทดลองที่มีขนาดใหญ่ขึ้นหรือวางไว้ในรัศมีที่กว้างขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ.

3. พฤติกรรมระบบที่ไม่เป็นเชิงเส้น

ความท้าทาย: โรเตอร์บางตัว (โดยเฉพาะโรเตอร์ที่มีส่วนประกอบหลวม ขาอ่อน หรือทำงานใกล้กับจุดเรโซแนนซ์) ไม่ตอบสนองต่อน้ำหนักแก้ไขเป็นเส้นตรง.
วิธีแก้ไข: แก้ไขปัญหาทางกลไกก่อน (ขันสลักเกลียวให้แน่น แก้ไขอาการเท้าอ่อน) และปรับสมดุลโดยหลีกเลี่ยงความเร็ววิกฤตเมื่อทำได้.

การประยุกต์ใช้งานการปรับสมดุลสนาม

การปรับสมดุลสองระนาบเป็นวิธีมาตรฐานสำหรับ การปรับสมดุลของสนาม ของเครื่องจักรอุตสาหกรรม ด้วยเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบพกพาและเครื่องมือปรับสมดุล ช่างเทคนิคสามารถทำการปรับสมดุลแบบสองระนาบได้โดยตรง ณ สถานที่ปฏิบัติงาน โดยไม่ต้องถอดประกอบหรือขนส่งโรเตอร์ไปยังร้านปรับสมดุล วิธีนี้ช่วยประหยัดเวลา ลดต้นทุน และรับประกันว่าโรเตอร์จะได้รับการปรับสมดุลภายใต้สภาวะการทำงานจริง โดยคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น ความแข็งของตลับลูกปืน ความยืดหยุ่นของฐานราก และภาระของกระบวนการ.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก