Rotor Dengelemede Üç Çalışma Yönteminin Anlaşılması
Tanım: Üç-Çalışma Yöntemi Nedir?
Bu üç-çalışma yöntemi için en yaygın kullanılan prosedürdür iki düzlemli (dinamik) dengeleme. Belirler düzeltme ağırlıkları ikisinde de ihtiyaç var düzeltme düzlemleri tam olarak üç ölçüm çalışması kullanılarak: temel çizgiyi belirlemek için bir ilk çalışma dengesizlik koşul, ardından iki ardışık deneme ağırlığı çalışır (her düzeltme düzlemi için bir tane).
Bu yöntem, doğruluk ve verimlilik arasında optimum bir denge sağlar ve daha az makine başlatma ve durdurma gerektirir. dörtlü çalışma yöntemi Çoğu endüstriyel için etkili düzeltmeleri hesaplamak için yeterli veri sağlarken dengeleme uygulamalar.
Üçlü Çalıştırma Prosedürü: Adım Adım
İşlem basit ve sistematik bir sırayı takip eder:
Çalıştırma 1: İlk Temel Ölçüm
Makine dengesiz, bulunduğu haliyle dengeleme hızında çalıştırılır. Titreşim Her iki yatak konumunda (Yatak 1 ve Yatak 2 olarak adlandırılır) ölçümler alınır ve her ikisi de kaydedilir genlik ve faz açısı. Bu ölçümler orijinal dengesizlik dağılımının neden olduğu titreşim vektörlerini temsil eder.
- Yatak 1'de Ölçüm: Genlik A₁, Faz θ₁
- Yatak 2'de Ölçüm: Genlik A₂, Faz θ₂
- Amaç: Düzeltilmesi gereken temel titreşim koşulunu (O₁ ve O₂) belirler
2. Çalışma: Düzeltme Düzlemi 1'de Deneme Ağırlığı
Makine durdurulur ve bilinen bir deneme ağırlığı (T₁), ilk düzeltme düzleminde (genellikle 1. Rulman yakınında) hassas bir şekilde işaretlenmiş bir açısal konuma geçici olarak bağlanır. Makine aynı hızda yeniden çalıştırılır ve her iki rulmanda da titreşim tekrar ölçülür.
- Eklemek: Düzlem 1'de α₁ açısında deneme ağırlığı T₁
- Yatak 1'de Ölçüm: Yeni titreşim vektörü (O₁ + T₁ etkisi)
- Yatak 2'de Ölçüm: Yeni titreşim vektörü (O₂ + T₁ etkisi)
- Amaç: Düzlem 1'deki bir ağırlığın her iki yataktaki titreşimi nasıl etkilediğini belirler
Dengeleme aleti şunları hesaplar: etki katsayıları Düzlem 1 için, bu yeni ölçümlerden başlangıç ölçümlerinin vektörel olarak çıkarılmasıyla.
3. Çalışma: Düzeltme Düzlemi 2'de Deneme Ağırlığı
İlk deneme ağırlığı çıkarılır ve ikinci düzeltme düzlemindeki işaretli bir konuma (genellikle 2. Rulman yakınında) ikinci bir deneme ağırlığı (T₂) takılır. Her iki rulmandaki titreşimi de kaydeden başka bir ölçüm çalışması gerçekleştirilir.
- Kaldırmak: Düzlem 1'den deneme ağırlığı T₁
- Eklemek: Düzlem 2'de α₂ açısında deneme ağırlığı T₂
- Yatak 1'de Ölçüm: Yeni titreşim vektörü (O₁ + T₂ etkisi)
- Yatak 2'de Ölçüm: Yeni titreşim vektörü (O₂ + T₂ etkisi)
- Amaç: Düzlem 2'deki bir ağırlığın her iki yataktaki titreşimi nasıl etkilediğini belirler
Alet artık her bir düzlemin her bir yatağı nasıl etkilediğini tanımlayan dört etki katsayısının tam setine sahip.
Düzeltme Ağırlıklarının Hesaplanması
Üç çalışma tamamlandıktan sonra dengeleme yazılımı şunları gerçekleştirir: vektör matematiği düzeltme ağırlıklarını çözmek için:
Etki Katsayısı Matrisi
Üç ölçüm çalışmasından dört katsayı belirlenir:
- α₁₁: Düzlem 1'in Yön 1'i nasıl etkilediği (birincil etki)
- α₁₂: Düzlem 2'nin Rulman 1'i nasıl etkilediği (çapraz bağlantı)
- α₂₁: Düzlem 1'in Rulman 2'yi nasıl etkilediği (çapraz bağlantı)
- α₂₂: Uçak 2'nin Yatak 2'yi nasıl etkilediği (birincil etki)
Sistemin Çözümü
Alet, W₁'yi (Düzlem 1 için düzeltme) ve W₂'yi (Düzlem 2 için düzeltme) bulmak için iki eş zamanlı denklemi çözer:
- α₁₁ · W₁ + α₁₂ · W₂ = -O₁ (Yatak 1'deki titreşimi iptal etmek için)
- α₂₁ · W₁ + α₂₂ · W₂ = -O₂ (Yatak 2'deki titreşimi iptal etmek için)
Çözüm, her düzeltme ağırlığı için gereken kütleyi ve açısal pozisyonu sağlar.
Son Adımlar
- Her iki deneme ağırlığını da çıkarın
- Hesaplanan kalıcı düzeltme ağırlıklarını her iki düzleme de yükleyin
- Titreşimin kabul edilebilir seviyelere düşürüldüğünü onaylamak için bir doğrulama çalışması gerçekleştirin
- Gerekirse, sonuçları hassas bir şekilde ayarlamak için bir düzeltme dengesi gerçekleştirin
Üçlü Çalışma Yönteminin Avantajları
Üçlü çalışma yöntemi, birkaç önemli avantajı nedeniyle iki düzlemli dengeleme için endüstri standardı haline gelmiştir:
1. Optimum Verimlilik
Üç çalışma, dört etki katsayısını (bir başlangıç koşulu ve düzlem başına bir deneme çalışması) belirlemek için gereken minimum değeri temsil eder. Bu, makine arıza süresini en aza indirirken eksiksiz sistem karakterizasyonu sağlar.
2. Kanıtlanmış Güvenilirlik
Onlarca yıllık saha deneyimi, endüstriyel uygulamaların büyük çoğunluğunda güvenilir dengeleme için üç çalışmanın yeterli veri sağladığını göstermektedir.
3. Zaman ve Maliyet Tasarrufu
Dörtlü çalışma yöntemine kıyasla, bir deneme çalışmasının ortadan kaldırılması dengeleme süresini yaklaşık 20% azaltır, bu da kesinti süresinin ve işçilik maliyetlerinin azalması anlamına gelir.
4. Daha Basit Uygulama
Daha az çalıştırma, deneme ağırlıklarının daha az işlenmesi, daha az hata olasılığı ve daha basit veri yönetimi anlamına gelir.
5. Çoğu Uygulama İçin Uygun
Orta düzeyde çapraz bağlantı etkilerine sahip ve kabul edilebilir tipik endüstriyel makineler için dengeleme toleransları, üç çalışma sürekli olarak başarılı sonuçlar verir.
Üçlü Çalışma Yöntemi Ne Zaman Kullanılır?
Üçlü çalıştırma yöntemi aşağıdakiler için uygundur:
- Rutin Endüstriyel Dengeleme: Motorlar, fanlar, pompalar, üfleyiciler - dönen ekipmanların çoğunluğu
- Orta Düzey Hassasiyet Gereksinimleri: G 2.5'ten G 16'ya kadar denge kalite dereceleri
- Saha Dengeleme Uygulamaları: Yerinde dengeleme kesinti süresinin en aza indirilmesinin önemli olduğu yerlerde
- Kararlı Mekanik Sistemler: İyi mekanik durumda ve doğrusal tepkiye sahip ekipman
- Standart Rotor Geometrileri: Sert rotorlar tipik uzunluk-çap oranlarıyla
Sınırlamalar ve Ne Zaman Kullanılmamalıdır?
Üçlü çalışma yöntemi bazı durumlarda yetersiz kalabilir:
Dörtlü Çalışma Yöntemi Ne Zaman Tercih Edilir?
- Yüksek Hassasiyet Gereksinimleri: Doğrusallığın ek doğrulamasının değerli olduğu çok sıkı toleranslar (G 0,4 ila G 1,0)
- Güçlü Çapraz Bağlantı: Düzeltme düzlemleri birbirine çok yakın olduğunda veya sertlik oldukça asimetrik olduğunda
- Bilinmeyen Sistem Özellikleri: Sıra dışı veya özel ekipmanın ilk kez dengelenmesi
- Sorunlu Makineler: Doğrusal olmayan davranış veya mekanik sorunlar gösteren ekipman
Tek Düzlem Ne Zaman Yeterli Olabilir?
- Dinamik dengesizliğin minimum olduğu dar, disk tipi rotorlar
- Yalnızca bir yatak konumu önemli titreşim gösterdiğinde
Diğer Yöntemlerle Karşılaştırma
Üçlü Koşu ve Dörtlü Koşu Yöntemi
| Bakış açısı | Üç Koşu | Dörtlü Koşu |
|---|---|---|
| Koşu Sayısı | 3 (başlangıç + 2 deneme) | 4 (başlangıç + 2 deneme + birleştirilmiş) |
| Gerekli Zaman | Daha kısa | ~20% daha uzun |
| Doğrusallık Kontrolü | Hayır | Evet (4. çalıştırma doğrular) |
| Tipik Uygulamalar | Rutin endüstriyel çalışma | Yüksek hassasiyetli, kritik ekipman |
| Kesinlik | İyi | Harika |
| Karmaşıklık | Daha düşük | Daha yüksek |
Üç Çalışmalı ve Tek Düzlemli Yöntem
Üçlü çalışma yöntemi temelde şundan farklıdır: tek düzlem dengeleme, sadece iki çalıştırma (başlangıç artı bir deneme) kullanan ancak yalnızca bir düzlemi düzeltebilen ve ele alamayan çift dengesizliği.
Üç Çalışma Yönteminin Başarısı İçin En İyi Uygulamalar
Deneme Ağırlığı Seçimi
- Titreşim genliğinde 25-50% değişiklik üreten deneme ağırlıklarını seçin
- Çok küçük: Zayıf sinyal-gürültü oranı ve hesaplama hataları
- Çok büyük: Doğrusal olmayan tepki veya güvenli olmayan titreşim seviyeleri riski
- Tutarlı ölçüm kalitesini korumak için her iki düzlem için de benzer boyutlar kullanın
Operasyonel Tutarlılık
- Üç koşunun hepsinde aynı hızı koruyun
- Gerekirse çalıştırmalar arasında termal stabilizasyona izin verin
- Tutarlı proses koşullarını (akış, basınç, sıcaklık) sağlayın
- Aynı sensör konumlarını ve montaj yöntemlerini kullanın
Veri Kalitesi
- Her çalışmada birden fazla ölçüm alın ve bunların ortalamasını alın
- Faz ölçümlerinin tutarlı ve güvenilir olduğunu doğrulayın
- Deneme ağırlıklarının açıkça ölçülebilir değişiklikler ürettiğini kontrol edin
- Ölçüm hatalarını gösterebilecek anormallikleri arayın
Kurulum Hassasiyeti
- Deneme ağırlığının açısal konumlarını dikkatlice işaretleyin ve doğrulayın
- Deneme ağırlıklarının güvenli bir şekilde bağlandığından ve koşular sırasında kaymayacağından emin olun
- Son düzeltme ağırlıklarını aynı özen ve hassasiyetle takın
- Son çalışmadan önce kütleleri ve açıları iki kez kontrol edin
Yaygın Sorunların Giderilmesi
Düzeltmeden Sonra Zayıf Sonuçlar
Olası Nedenler:
- Yanlış açılarda veya yanlış kütlelerle takılan düzeltme ağırlıkları
- Deneme çalışmaları ve düzeltme kurulumu arasında çalışma koşulları değişti
- Dengelemeden önce ele alınmayan mekanik sorunlar (gevşeklik, hizalama bozukluğu)
- Doğrusal olmayan sistem tepkisi
Deneme Ağırlıkları Küçük Tepki Üretir
Çözümler:
- Daha büyük deneme ağırlıkları kullanın veya bunları daha büyük yarıçapa yerleştirin
- Sensör montajını ve sinyal kalitesini kontrol edin
- Çalışma hızının doğru olduğunu doğrulayın
- Sistemin çok yüksek sönümleme veya çok düşük tepki hassasiyetine sahip olup olmadığını göz önünde bulundurun
Tutarlı Olmayan Ölçümler
Çözümler:
- Termal ve mekanik stabilizasyon için daha fazla zamana izin verin
- Sensör montajını iyileştirin (mıknatıs yerine saplamalar kullanın)
- Dış titreşim kaynaklarından izole edin
- Değişken davranışa neden olan mekanik sorunları giderin