Tek Düzlem Dengelemeyi Anlamak
Tek düzlem dengeleme bir dengeleme bir rotorun dengesizlik dönme eksenine dik tek bir radyal düzlemde kütle eklenerek veya çıkarılmak suretiyle düzeltilir. Bu yöntem, dengesizliğin ağırlıklı olarak statik doğası gereği — yani, rotorun kütle merkezi dönme ekseninden kaymış olsa da, rotoru uçtan uca sallandırmaya çalışan önemli bir tork veya moment bulunmadığında. En basit ve en ekonomik dengeleme tekniği olarak, sadece tek bir düzeltme düzlemi ve genellikle tek bir deneme ağırlığı tamamlamak için koş.
1. Tanım: Tek Düzlemli Dengeleme Nedir?
Her rotorda bir miktar dengesizlik vardır, ancak geometry Bu dengesizliğin niteliği, nasıl düzeltilmesi gerektiğini belirler. Ağırlık noktası tek bir düzlemde yer alıyormuş gibi değerlendirilebildiğinde — ya da küçük eksenel yayılımı anlamlı bir eğilme momenti oluşturmadığında — tek bir düzeltme dengelemeyi sağlar. Bu, tek düzlemli çalışmanın belirleyici koşuludur: dengesizlik, bir kuvvet çifti olarak değil, saf bir radyal kuvvet olarak davranır. Bir kuvvet çifti mevcut olduğunda, rotor sallanır ve tek bir düzeltme her iki ucu aynı anda ortadan kaldıramaz; bu da tek düzlemi dinamik (iki düzlemli) balans ayarı.
2. Tek Düzlemli Dengeleme Ne Zaman Kullanılmalıdır?
Tek düzlemli balans ayarı, belirli rotor geometrileri ve çalışma koşullarına uygundur.
Disk tipi rotorlar
Çaplarına kıyasla eksenel uzunluğu (kalınlığı) küçük olan rotorlar ideal adaylardır — bunlar genellikle “dar” veya “ince” diskler olarak tanımlanır. Kütle esasen tek bir düzlemde yoğunlaştığı için, bir çiftin oluşması için çok az yer kalır. Tipik örnekler şunlardır:
- Taşlama taşları
- Dairesel testere bıçakları
- Tek kademeli fan veya üfleyici pervaneleri
- Volanlar
- Disk fren diskleri
- Tek kasnaklar
Birinci kritik hızın altındaki sert rotorlar
İçin rijit rotorlar ilk rakamlarının oldukça altında seyrediyor kritik hız, rotorun eksenel uzunluğu oldukça fazla olsa bile, çalışma sırasında bükülmediği veya esnemediği sürece tek düzlemli dengeleme yeterli olabilir. Burada anahtar kelime katı: Mil, tek bir ayarın tüm çalışma aralığı boyunca geçerliliğini koruyabilmesi için şeklini korumalıdır.
Dengesizliğin statik olduğu bilindiğinde
Dengesizlik tek bir yerel kaynaktan kaynaklanıyorsa — malzeme birikmesi, eksik bir fan kanadı, eksantrik montaj — ve titreşim ölçümleri ağırlıklı olarak in-phase Her iki yatakta da hareket varsa, durum statiktir ve tek düzlemli düzeltme uygun olur. Şunları karşılaştırarak faz İki uçtaki durum ise pratik bir test niteliğindedir: Eşzamanlı hareket statik dengesizliği gösterirken, eşzamanlı olmayan hareket bir torkun varlığını işaret eder.
3. Tek Düzlemli Dengeleme Prosedürü
İşlem, aşağıdakiler üzerine kurulu basit ve sistematik bir döngü izler: etki katsayısı yöntem.
1. Adım — İlk ölçüm
Rotor normal hızında çalışırken, başlangıç titreşim vektörünü ölçün ve kaydedin — her ikisini de genlik ve faz — bir veya daha fazla rulman noktasında. Bu, orijinal dengesizliğin neden olduğu titreşimi yakalar ve sonraki tüm işlemler için referans noktası olur.
2. Adım — Deneme ağırlığını takın
Makineyi durdurun ve seçilen düzeltme düzlemi üzerinde uygun bir açısal konumda (genellikle 0°) bilinen bir deneme ağırlığı takın. Ağırlık, titreşimi belirgin şekilde değiştirecek kadar büyük olmalıdır — bu konuda yararlı bir kural, titreşim vektöründe yaklaşık –50’lik bir değişiklik hedeflemektir. İlk seferde ağırlığı makul bir şekilde belirlemek, gereksiz denemeleri önler; Deneme Ağırlığı Hesaplayıcısı rotorun ağırlığı ve hızından yola çıkarak güvenli bir başlangıç kütlesi verir.
3. Adım — Deneme çalıştırması
Makineyi yeniden çalıştırın ve aynı noktada/noktalarda yeni titreşim vektörünü ölçün. Bu değer, orijinal dengesizliğin birleşik etkisini gösterir artı deneme ağırlığı — ikisi vektör olarak toplanır.
4. Adım — Düzeltme ağırlığını hesaplayın
Başlangıç vektörü ile deneme vektörünü karşılaştırarak, cihaz şu işlemi gerçekleştirir: vektör çıkarma deneme ağırlığının kendi etkisini izole eden ve etki katsayısı — rotorun belirli bir açıda ağırlık birimi başına ne kadar titreşim ürettiği. Bu katsayıdan yola çıkarak, sabit mıknatısın tam kütlesini ve açısal konumunu hesaplar düzeltme ağırlığı bu, orijinal dengesizliği ortadan kaldıracaktır. Bunun arkasındaki matematiksel hesaplamalar şu şekilde yapılabilir: Tek Düzlem Etki Katsayısı Hesaplayıcı.
5. Adım — Düzeltmeyi yükleyin ve doğrulayın
Deneme ağırlığını çıkarın, hesaplanan düzeltme ağırlığını kalıcı olarak takın — belirtilen noktaya kütle ekleyerek veya kütle çıkararak (delme, taşlama) — ve makineyi çalıştırarak titreşimin kabul edilebilir bir düzeye düştüğünü doğrulayın. Eğer az da olsa titreşim kalırsa, bir denge ayarı sonucu ince ayarlar ve nihai kalan dengesizlik bir şeye göre kontrol edilebilir ISO 21940-11 Denge notu.
4. Sahada Tek Düzlemli Dengeleme
Tek düzlemli balans ayarı, bu iş için özel olarak tasarlanmış bir ekipman üzerinde yapılabilse de dengeleme makinesi, asıl gücü ise uygulanabilir olmasıdır in situ, rotorun çalışma hızında kendi yataklarında dönmesiyle. Şu tür bir taşınabilir iki kanallı cihaz: Denge-1a deneme ağırlığının yerleştirilmesinden önce ve sonra 1× genliği ve fazı ölçer, etki katsayısını hesaplar ve düzeltme için kesin kütle ve açıyı bildirir — ardından ağırlık yerleştirildikten sonra kalan dengesizliği doğrular. Optik lazeri takometre, bir şerit tarafından tetiklenen yansıtıcı bant, hesaplamanın dayandığı devir başına bir kez verilen faz referansını sağlar. Rotor gerçek çalışma koşulları altında ölçüldüğü için — gerçek hız, gerçek montaj, gerçek sıcaklık — alan dengeleme dengeleme makinesinin tam olarak yeniden üretemediği gerçek çalışma durumunu yakalar.
5. Tek Düzlemli Dengelemenin Avantajları
- Basitlik: Sadece tek bir düzeltme düzlemi söz konusu olduğundan, işin planlanması, yürütülmesi ve anlaşılması daha kolay hale geliyor.
- Hız: Bu işlem genellikle sadece iki veya üç aşamada (başlangıç, deneme, doğrulama) tamamlanır; bu da zaman tasarrufu sağlar ve makinenin durma süresini azaltır.
- Maliyet etkinliği: Daha az ölçüm ve daha basit hesaplamalar, daha düşük işçilik maliyeti ve daha az karmaşık ekipman anlamına gelir.
- Erişilebilirlik: Disk tipi bir rotordaki birçok noktaya ağırlık eklemek veya çıkarmak mümkündür; bu da düzeltmenin nereye uygulanacağı konusunda esneklik sağlar.
6. Sınırlamalar ve Ne Zaman Kullanılmaması Gerektiği
Bu yöntemin basitliği, mutlaka dikkate alınması gereken gerçek sınırlamalarla birlikte gelir.
Çift dengesizliği düzeltilemiyor
Rotorda önemli bir çift dengesizliği — zıt uçlarda ancak zıt açısal konumlarda bulunan eşit ağırlık noktaları — tek düzlemli bir düzeltme bunu ortadan kaldıramaz. Bu çift, tek düzlemin etki edebileceği net bir radyal kuvvet oluşturmaz, ancak yine de rotorun sallanmasına neden olur. Bu durum şunları gerektirir iki düzlemli (dinamik) dengeleme.
Uzun rotorlar için uygun değildir
Uzunluk-çap oranı yaklaşık 0,5–1,0'dan büyük olan rotorlar genellikle iki düzlemli dengeleme gerektirir. Motor armatürleri, pompa milleri ve uzun fan rotorları, eksenel uzantıları nedeniyle bir tork oluşmasına imkân tanıdığından bu gruba girer.
Her rulmanda titreşimi azaltmayabilir
Tek bir yatağa göre optimize edilmiş tek düzlemli bir düzeltme, özellikle daha uzun bir rotorda veya kritik devire yakın çalışan bir rotorda, diğer yatağındaki titreşimi büyük ölçüde etkisiz bırakabilir.
Esnek rotorlar için etkisizdir
Birinci kritik hızlarının üzerinde çalışan rotorlar, dönme sırasında bükülür; değişen mod şekilleri require çoklu düzlem dengeleme tek düzlemli çalışmanın sağlayamadığı teknikler.
7. Statik Dengelemeyle İlişkisi
Tek düzlem dengeleme, aşağıdakilerle yakından ilişkilidir: statik dengeleme; aslında, dönen bir makine üzerinde yapılan tek düzlemli dengeleme, bir statik dengesizliğin dinamik ölçümü. Klasik statik dengeleme, rotorun hareketsiz olduğu durumda ağırlık noktasını belirler — rotor bıçak kenarları veya makaralar üzerinde durur ve yerçekiminin etkisiyle ağırlık noktasına doğru yuvarlanır — oysa tek düzlemli dengeleme, rotor dönerken aynı statik dengesizliği ölçer. Dönen rotorla yapılan bu yöntem daha doğrudur; çünkü dengesizliği gerçek çalışma koşulları altında algılar ve sadece yönünü değil, hem büyüklüğünü hem de açısını da ölçer.
8. Tipik Uygulamalar ve Sektörler
Tek düzlemli balanslama, rotor geometrisinin buna uygun olduğu her durumda kullanılır:
- Ağaç işleri ve metal işleri: Dairesel testere bıçakları, taşlama diskleri, kesme diskleri
- Isıtma, havalandırma ve iklimlendirme: tek kademeli santrifüj fanlar ve üfleyiciler.
- Tarım makineleri: biçerdöver parçaları, tek kasnaklar.
- Otomotiv: volanlar, fren diskleri, tek kasnaklar.
- Malzeme taşıma: konveyör kasnakları, avara makaraları.
Bu uygulamalarda tek düzlemli dengeleme, etkinlik, basitlik ve maliyet arasında ideal bir denge sağlar; işte bu nedenle, bu teknik rotor dengeleme.
