Çok Düzlemli Dengelemeyi Anlamak

Cihazlar

Taşınabilir dengeleyici ve Titreşim analizörü Balanset-1A

$2,358.31

Parçalar

Titreşim sensörü

$107.47

Parçalar

Optik Sensör (Lazer Takometre)

$148.07

Cihazlar

Balanset-4

$8,123.32

Parçalar

Manyetik Stand Insize-60-kgf

$54.93

Parçalar

Yansıtıcı bant

$11.94

Cihazlar

Dinamik dengeleyici "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Tanım: Çok Düzlemli Dengeleme Nedir?

Çoklu düzlem dengeleme gelişmiş bir dengeleme üç veya daha fazla kullanan prosedür düzeltme düzlemleri Kabul edilebilir titreşim seviyelerine ulaşmak için rotorun uzunluğu boyunca dağıtılır. Bu teknik, esnek rotorlar—bir veya daha fazla hızın üzerinde çalıştıkları için çalışma sırasında önemli ölçüde bükülen veya esneyen rotorlar kritik hızlar.

Sırasında iki düzlemli dengeleme Çoğu rijit rotor için yeterli olmakla birlikte, çoklu düzlem dengelemesi, esnek rotorların yüksek hızlarda sergilediği karmaşık sapma şekillerini (mod şekilleri) karşılayacak şekilde prensibi genişletir.

Çok Düzlemli Dengeleme Ne Zaman Gereklidir?

Çoklu düzlem dengelemesi bazı özel durumlarda gerekli hale gelir:

1. Kritik Hızların Üzerinde Çalışan Esnek Rotorlar

En yaygın uygulama şudur: esnek rotorlar—birinci (ve bazen ikinci veya üçüncü) kritik hızlarından daha yüksek hızlarda çalışan uzun ve ince rotorlar. Örnekler şunlardır:

• Buhar ve gaz türbini rotorları
• Yüksek hızlı kompresör milleri
• Kağıt makinesi ruloları
• Büyük jeneratör rotorları
• Santrifüj rotorları
• Yüksek hızlı iğler

Bu rotorlar çalışma sırasında önemli ölçüde bükülür ve sapma şekilleri, dönüş hızına ve hangi modun uyarıldığına bağlı olarak değişir. İki düzeltme düzlemi, tüm çalışma hızlarında titreşimi kontrol etmek için yeterli değildir.

2. Çok Uzun Sert Rotorlar

Çaplarına göre aşırı uzun olan bazı sert rotorlar bile, şaft boyunca birden fazla yatak konumundaki titreşimi en aza indirmek için üç veya daha fazla düzeltme düzleminden faydalanabilir.

3. Karmaşık Kütle Dağılımı Olan Rotorlar

Çeşitli eksenel konumlarda birden fazla disk, tekerlek veya çark bulunan rotorlar, her bir elemanın ayrı ayrı dengelenmesini gerektirebilir ve bu da çok düzlemli dengeleme prosedürüyle sonuçlanır.

4. İki Düzlemli Dengelemenin Yetersiz Olduğu Durumlar

İki düzlemli dengeleme denemesi ölçülen yatak konumlarındaki titreşimi azaltırsa ancak titreşim rotor boyunca ara konumlarda (örneğin orta açıklık sapması) yüksek kalırsa, ek düzeltme düzlemlerine ihtiyaç duyulabilir.

Zorluk: Esnek Rotor Dinamikleri

Esnek rotorlar, çok düzlemli dengelemeyi karmaşık hale getiren benzersiz zorluklar sunar:

Mod Şekilleri

Esnek bir rotor bir kritik hız, mod şekli adı verilen belirli bir düzende titreşir. İlk mod genellikle şaftın tek bir düz yayda bükülmesini gösterir, ikinci mod ortada bir düğüm noktası bulunan bir S eğrisi gösterir ve daha yüksek modlar giderek karmaşıklaşan şekiller gösterir. Her mod, belirli bir düzeltme ağırlığı dağılımı gerektirir.

Hız Bağımlı Davranış

Esnek bir rotorun dengesizlik tepkisi hızla önemli ölçüde değişir. Bir hızda iyi çalışan bir düzeltme, başka bir hızda etkisiz, hatta ters etki yaratabilir. Çok düzlemli dengeleme, tüm çalışma hızı aralığını hesaba katmalıdır.

Çapraz Bağlantı Etkileri

Çok düzlemli dengelemede, herhangi bir düzlemdeki düzeltme ağırlığı, tüm ölçüm noktalarındaki titreşimi etkiler. Üç, dört veya daha fazla düzeltme düzlemi kullanıldığında, matematiksel ilişkiler iki düzlemli dengelemeye göre önemli ölçüde daha karmaşık hale gelir.

Çok Düzlemli Dengeleme Prosedürü

Prosedür, etki katsayısı yöntemi iki düzlemli dengelemede kullanılır:

Adım 1: İlk Ölçümler

İlgilendiğiniz çalışma hızında, rotor boyunca birden fazla noktada (genellikle her yatakta ve bazen de ara noktalarda) titreşimi ölçün. Esnek rotorlar için, ölçümlerin birden fazla hızda yapılması gerekebilir.

Adım 2: Düzeltme Düzlemlerini Tanımlayın

Ağırlıkların eklenebileceği N adet düzeltme düzlemi belirleyin. Bunlar, rotorun uzunluğu boyunca, kaplin flanşları, jantlar veya özel olarak tasarlanmış denge halkaları gibi erişilebilir konumlara dağıtılmalıdır.

Adım 3: Sıralı Deneme Ağırlık Çalışmaları

Her biri bir deneme çalışması olacak şekilde N deneme çalışması gerçekleştirin deneme ağırlığı tek bir düzeltme düzleminde. Örneğin, dört düzeltme düzlemiyle:

• 1. Çalışma: Sadece 1. Uçakta deneme ağırlığı
• 2. Çalışma: Sadece 2. Uçakta deneme ağırlığı
• 3. Çalışma: Sadece 3. Uçakta deneme ağırlığı
• 4. Tur: Sadece 4. Uçakta deneme ağırlığı

Her çalışma sırasında, tüm sensör konumlarındaki titreşimi ölçün. Bu, her düzeltme düzleminin her ölçüm noktasını nasıl etkilediğini açıklayan eksiksiz bir etki katsayısı matrisi oluşturur.

Adım 4: Düzeltme Ağırlıklarını Hesaplayın

Dengeleme yazılımı, en uygun çözümü hesaplamak için N eşzamanlı denklem sistemini (burada N düzeltme düzlemi sayısıdır) çözer. düzeltme ağırlıkları Her düzlem için. Bu hesaplama matris cebirini kullanır ve manuel olarak yapılması çok karmaşıktır; özel bir yazılım şarttır.

Adım 5: Yükleyin ve Doğrulayın

Hesaplanan tüm düzeltme ağırlıklarını aynı anda takın ve titreşim seviyelerini doğrulayın. Esnek rotorlar için, tüm hızlarda kabul edilebilir titreşim sağlamak amacıyla doğrulama, tüm çalışma hızı aralığında gerçekleştirilmelidir.

Modal Dengeleme: Alternatif Bir Yaklaşım

Son derece esnek rotorlar için, gelişmiş bir teknik olan modal dengeleme Geleneksel çok düzlemli dengelemeden daha etkili olabilir. Modal dengeleme, belirli hızlar yerine belirli titreşim modlarını hedefler. Rotorun doğal mod şekillerine uygun düzeltme ağırlıkları hesaplayarak, daha az deneme çalışmasıyla daha iyi sonuçlar elde edilebilir. Ancak bu yöntem, gelişmiş analiz araçları ve rotor dinamikleri hakkında derin bir anlayış gerektirir.

Karmaşıklık ve Pratik Hususlar

Çok düzlemli dengeleme, iki düzlemli dengelemeden önemli ölçüde daha karmaşıktır:

Deneme Çalıştırma Sayısı

Gerekli deneme çalıştırması sayısı, düzlem sayısıyla doğrusal olarak artar. Dört düzlemli bir denge, dört deneme çalıştırması artı ilk ve doğrulama çalıştırmaları gerektirir; toplam altı başlatma ve durdurma. Bu, makinenin maliyetini, süresini ve aşınmasını artırır.

Matematiksel Karmaşıklık

N düzeltme ağırlığı için çözüm, N×N matrisinin tersine çevrilmesini gerektirir; bu, hesaplama açısından yoğun bir işlemdir ve ölçümler gürültülüyse veya düzeltme düzlemleri kötü konumlandırılmışsa sayısal olarak kararsız olabilir.

Ölçüm Doğruluğu

Çok düzlemli dengeleme, birçok denklemin eş zamanlı olarak çözülmesine dayandığından, ölçüm hataları ve gürültü, iki düzlemli dengelemeye göre daha büyük bir etkiye sahiptir. Yüksek kaliteli sensörler ve dikkatli veri toplama esastır.

Düzeltme Düzlemi Erişilebilirliği

Erişilebilir ve etkili N düzeltme düzlemi konumu bulmak, özellikle başlangıçta çoklu düzlem dengelemesi için tasarlanmamış makinelerde zor olabilir.

Ekipman ve Yazılım Gereksinimleri

Çoklu düzlem dengeleme şunları gerektirir:

• Gelişmiş Dengeleme Yazılımı: N×N etki katsayısı matrislerini işleyebilme ve karmaşık vektör denklem sistemlerini çözebilme yeteneğine sahiptir.
• Çoklu Titreşim Sensörleri: En az N sensör (ölçüm konumu başına bir) önerilir, ancak bazı cihazlar, çalıştırmalar arasında sensörleri yeniden konumlandırarak daha az sensörle çalışabilir.
• Takometre/Tuş Fazörü: Doğruluk için gerekli faz ölçüm.
• Deneyimli Personel: Çoklu düzlem dengelemenin karmaşıklığı, rotor dinamikleri ve titreşim analizi konusunda ileri eğitim almış teknisyenler gerektirir.

Tipik Uygulamalar

Çok düzlemli dengeleme, yüksek hızlı makinelerin bulunduğu endüstrilerde standart bir uygulamadır:

• Güç Üretimi: Büyük buhar ve gaz türbini jeneratör setleri
• Petrokimya: Yüksek hızlı santrifüj kompresörler ve turbo genleştiriciler
• Kağıt Hamuru ve Kağıt: Uzun kağıt makinesi kurutma ruloları ve takvim ruloları
• Havacılık ve Uzay: Uçak motoru rotorları ve turbomakineleri
• Üretme: Yüksek hızlı takım tezgahı milleri

Bu uygulamalarda, çok düzlemli dengelemeye yapılan yatırım, ekipmanın kritikliği, arızanın sonuçları ve minimum titreşimle çalışmanın sağladığı operasyonel verimlilik kazanımları ile haklı çıkarılmaktadır.

---

← Ana Dizin'e Geri Dön