Aylanuvchi Mexanizmlarda Muvozanatsizlikni Tushunish
Unbalance (bilan bir xil ma'noda qo'llaniladi imbalance) — bu holat rotor bu yerda massa markazi aylanish o'qi ustida joylashmagan. Ushbu og'ish — bu eccentricity — massa valning atrofida notekis taqsimlangan degan ma'noni anglatadi. Rotor aylanganida, markazdan og'igan massa tomonidan tashqariga uloqtiriladi markazdan qochma kuch, podshipniklarni va butun mashinani silkituvchi aylanma yuklanma hosil qilib. Disbalans — bu aylanuvchi uskunalardagi vibration ning eng keng tarqalgan sababi bo'lib, u bartaraf etilishi lozim bo'lgan nuqsondir muvozanatlash uni tuzatish uchun mavjud.
1. Ta'rifi va uning fizik asoslari
Miqdoriy jihatdan, disbalans U og'ir nuqtaning og'mas massasi va o'qdan uzoqligi radiusining ko'paytmasiga teng — massa m radius bo'yicha joylashgan r U = m·r ni beradi, ifodalanadi gramm-millimetr (g·mm) yoki gramm-dyuymda. Buni shuningdek rotorning umumiy massasi va uning og'irlik markazi ekssentrikligi ko'paytmasi sifatida ifodalash mumkin (U = M·e). Mexanik jihatdan muhim bo'lgan narsa — bu yaratilgan kuchdir. Markazdan qochma kuch burchak tezligining kvadratiga proporsional ravishda ortadi:
F = m · r · ω² — double the speed and the disturbing force quadruples.
Bu kvadratik bog'liqlik shuni tushuntiradiki, qo'l bilan aylanganda silliq ishlayotgan rotor ish tezligida kuchli tebranishlarga sabab bo'lishi mumkin va shuning uchun tez aylanadigan mashinalarni sekin aylanadigan mashinalarga qaraganda ancha aniqroq muvozanatlashtirish talab etiladi. Kuch val bilan birga aylanadi, shuning uchun u konstruktsiyani har aylanishda bir marta silkitadi — bu disbalansning o'ziga xos belgisining manbaidir.
2. Klassik tebranish belgisi
Disbalansni tashxislash nisbatan oson, chunki uning belgisi juda izchil:
- Frequency: tebranish aniq aylanish tezligining 1× kattaligida (the running speed). Tezlikni o'zgartiring — cho'qqi uni aniq kuzatib boradi; bu ko'plab boshqa nuqsonlardan ajratib turadigan belgilovchi xususiyatdir.
- Direction: energiya asosan radial (gorizontal va vertikal), minimal miqdori bilan axial (thrust) content.
- Amplitude: u tezlik kvadratiga proporsional — RPM ikki baravar oshirilsa, javob taxminan to'rt barobarga ortadi, bu yuqoridagi fizika qonuniyatini tasdiqlaydi.
- Phase: the 1× phase ko'rsatkich barqaror va takrorlanadigan bo'ladi, bu esa og'ir nuqtani aniqlab, tuzatishga imkon beruvchi asosiy xususiyatdir.
Ushbu barqaror amplituda va faza jufti tuzatishning xom materiali hisoblanadi: 1× javobning qanchalik katta ekanligi va where it points lets an analyst calculate the size and angle of the counterweight needed. A pure 1× peak with low axial vibration points to unbalance; a strong 2× component instead suggests misalignment or looseness.
3. Muvozanatsizlikning Uch Turi
Static unbalance
“Kuch muvozanatsizligi” deb ham ataladigan bu holat eng oddiy ko'rinish hisoblanadi: massa bitta tekislikda siljigan, masalan, yupqa diskdagi bitta og'ir nuqta kabi. U shunday nomlanadi static chunki u rotor tinch holatida ham namoyon bo'ladi — ishqalanishsiz pichoq qirralarga qo'yilganda, rotor og'ir nuqta pastga tushguncha aylanadi. U og'ir nuqtaga 180° qarama-qarshi qo'yilgan bitta og'irlik bilan tuzatiladi; bu bir tekislikda balanslashtirish.
Moment muvozanatsizligi
Bu yerda ikkita teng og'ir nuqta rotorning qarama-qarshi uchlarida, bir-biridan 180° masofada joylashadi. Ular natijaviy kuch sifatida bir-birini bekor qiladi, ammo couple — rotorni uchidan-uchiga burashga urinadigan tebranma moment hosil qiladi. Sof moment muvozanatsizligiga ega rotor statik jihatdan muvozanatlangan (pichoq qirralarida aylanmaydi), ammo aylanganda kuchli tebranadi. Tuzatish uchun tebranma momentga qarshi turish maqsadida ikkita alohida tekislikda ikkita og'irlik talab etiladi.
Dinamik muvozanatsizlik
Deyarli barcha haqiqiy mashinalarda uchraydigan holat bo'lgan dinamik muvozanatsizlik — statik va moment komponentlarining birikmasidir. Uni tuzatish uchun rotor bo'ylab kamida ikkita tekislikda massa o'zgartirishlari talab etiladi — dinamik (ikki tekislikli) balanslashtirish. Statik va moment ta'sirlari bir xil burchak holatini egallaydigan yaqin aloqali holat deyiladi kvazi-statik muvozanatsizlik.
4. Muvozanatsizlikning Keng Tarqalgan Sabablari
Muvozanatsizlik ishlab chiqarish jarayonida mavjud bo'lishi yoki ekspluatatsiya davomida paydo bo'lishi mumkin. Odatiy manbalar quyidagilarni o'z ichiga oladi:
- Ishlab chiqarishdagi nuqsonlar: quymalardagi g'ovaklik, notekis material zichligi va mexanik ishlov berish toleranslari.
- Yig'ishdagi xatolar: noto'g'ri o'rnatilgan komponentlar, notekis qotirilgan boltlar yoki massa taqsimotini o'zgartiruvchi siljigan kalitlar.
- Wear and tear: notekis eroziya, corrosion or wear vентилятор qanatlari va nasos impellers.
- Material buildup: vентилятorlar, havo puflovchilar va tsentrifugalar rotorlarida kir, chang yoki mahsulot to'planishi.
- Komponent nosozligi: uchib ketgan balanslashtirish og'irligi yoki singan qanot bir zumda kuchli muvozanatsizlik holatini keltirib chiqaradi.
5. Muvozanatsizlikni Bartaraf Etish Nima Uchun Muhim
Sezilarli muvozanatsizlik bilan ishlaydigan mashina har bir aylanishda konstruksiyani siklik kuch ta'siriga uchratganligi sababli, uni doimiy ravishda shikastlaydi:
- Podshipniklarning muddatidan oldin ishdan chiqishi: podshipniklar yuqori dinamik yuklarni ko'taradi va tezda eskiradi.
- Charchoq va yoriqlar: siklik kuchlanish to'planadi fatigue val, poydevor va konstruksiyada shikastlanish.
- Samaradorlikning pasayishi: energiya foydali ish o'rniga tebranish va issiqlik shaklida yo'qoladi.
- Safety risks: kuchli muvozanatsizlik halokatli nosozlikka olib kelishi mumkin.
6. Muvozanatsizlikni O'lchash, Bartaraf Etish va Toleransini Belgilash
Muvozanatsizlik tizimli balanslashtirish jarayoni orqali bartaraf etiladi — bu mashina ishonchliligini oshirishning eng iqtisodiy usullaridan biri. Yig'ilgan mashinada bu balanslashtirish dastgohida emas, balki muvozanatlash mashinasi. Masalan, Balanset-1A kabi ikki kanalli ko'chma analizator 1× amplituda va fazani o'lchaydi, rotorning’ ta'sir koeffitsientlari from a trial weight, va muhandisga bir tekislikli yoki ikki tekislikli muvozanatlash uchun zarur bo'lgan tuzatma massasi va burchagini ko'rsatadi field balancing. U mashina o'z podshipniklarida ish tezligida ishlayotganda o'lchov o'tkazganligi sababli, rotorning haqiqiy ish holatini to'liq aks ettiradi.
Muvozanatlash hech qachon nolga erishishni anglatmaydi — bu maqsad belgilangan chegara darajasidan past nomuvozanatlikni kamaytirish hisoblanadi. Ushbu chegara muvozanat sifat darajasi (G-daraja) system of ISO 21940-11 (uzoq vaqtdan beri tanish bo'lgan ISO 1940-1 o'rnini egallagan). Daraja va ish tezligi ruxsat etilgan qoldiq nomuvozanat g·mm da; bepul Qoldiq Nomuvozanatlik Kalkulyatori (ISO 21940-11) tanlangan daraja va AYT ni har bir tekislik uchun ruxsat etilgan qiymatga to'g'ridan-to'g'ri aylantiradi.
