Hiểu về độ lệch tâm trong máy móc quay

Định nghĩa: Độ lệch tâm là gì?

Trong bối cảnh động lực học của rôto, sự lập dị đề cập đến khoảng cách xuyên tâm hoặc độ lệch giữa trọng tâm (còn gọi là trọng tâm) của rô-to và tâm hình học (tâm thực của hình dạng hoặc trục). Trong một rô-to cân bằng hoàn hảo, hai tâm này sẽ trùng nhau. Tuy nhiên, do lỗi sản xuất và mật độ vật liệu không đồng đều, hầu như luôn tồn tại một độ lệch tâm cố hữu. Khi rô-to lệch tâm quay, tâm khối lượng lệch sẽ tạo ra lực ly tâm, đây là nguyên nhân gốc rễ gây ra rung động do mất cân bằng.

Mối quan hệ trực tiếp giữa độ lệch tâm và mất cân bằng

Độ lệch tâm và mất cân bằng có mối liên hệ cơ bản. Độ lệch tâm là *thước đo* tác động của độ lệch tâm ở một tốc độ nhất định, trong khi độ lệch tâm là *nguyên nhân vật lý*. Mức độ mất cân bằng tỷ lệ thuận với khối lượng của rô-to và độ lệch tâm của nó.

Công thức rất đơn giản:

Độ mất cân bằng (U) = Khối lượng (M) × Độ lệch tâm (e)

Mối quan hệ này nhấn mạnh lý do tại sao độ lệch tâm lại quan trọng đến vậy. Ngay cả một độ lệch tâm rất nhỏ (chỉ vài micromet) trên một rô-to nặng, tốc độ cao cũng có thể tạo ra lực mất cân bằng lớn, dẫn đến rung động mạnh và mài mòn ổ trục nhanh chóng.

Các loại lệch tâm

Điều quan trọng là phải phân biệt giữa các dạng lệch tâm khác nhau và các khiếm khuyết hình học liên quan:

1. Độ lệch tâm khối lượng

Đây là độ lệch tâm thực tế như đã định nghĩa ở trên—độ lệch giữa tâm khối lượng và tâm hình học. Đây là loại độ lệch gây mất cân bằng và là mục tiêu của tất cả các quy trình cân bằng. Độ lệch tâm không thể được nhìn thấy hoặc đo trực tiếp bằng đồng hồ so khi rôto đứng yên.

2. Độ lệch tâm hình học (Độ lệch tâm)

Độ lệch này đề cập đến độ lệch của bề mặt rotor so với một đường tròn hoàn hảo. Đây là thước đo mức độ "không tròn" của trục hoặc rotor. Điều này còn được gọi là độ lệch cơ họcVí dụ, cổ trục có thể hơi bầu dục, hoặc puli có thể được gia công hơi lệch tâm trên trục. Loại khuyết tật này *có thể* được đo bằng đồng hồ so trong quá trình lăn chậm. Mặc dù nó không biểu thị trực tiếp sự mất cân bằng khối lượng, nhưng dạng hình học lệch tâm thường góp phần gây ra sự mất cân bằng khối lượng.

3. Độ lệch điện áp

Đây không phải là một khiếm khuyết vật lý mà là một lỗi đo lường xảy ra với các đầu dò tiệm cận không tiếp xúc. Nếu bề mặt rô-to có sự thay đổi về độ từ thẩm hoặc độ dẫn điện, đầu dò có thể đưa ra kết quả đo sai lệch, mô phỏng độ đảo hình học. "Nhiễu" này phải được tính đến trong quá trình thử nghiệm động lực học rô-to.

Nguyên nhân của sự lệch tâm

Độ lệch tâm khối lượng được đưa vào rôto thông qua nhiều phương tiện khác nhau:

• Dung sai sản xuất: Không có quy trình sản xuất nào là hoàn hảo. Luôn có những sai sót nhỏ trong quá trình gia công, đúc và lắp ráp.
• Mật độ vật liệu không đồng nhất: Các tạp chất, lỗ rỗng hoặc độ xốp trong vật đúc hoặc vật rèn có nghĩa là vật liệu không hoàn toàn đồng nhất, khiến cho tâm khối lượng bị dịch chuyển.
• Thiết kế không đối xứng: Các thành phần như trục khuỷu vốn không đối xứng.
• Lỗi lắp ráp: Ròng rọc hoặc ổ trục không được căn chỉnh chính xác trên trục sẽ tạo ra khối lệch tâm.
• Biến dạng nhiệt: Việc gia nhiệt hoặc làm mát không đều có thể khiến rôto cong, tạm thời dịch chuyển trọng tâm. Hiện tượng này được gọi là vectơ nhiệt.

Cách giải quyết tính lập dị

Vì độ lệch tâm khối lượng là nguyên nhân gây mất cân bằng nên nó được điều chỉnh thông qua quá trình cân bằng. Bằng cách thêm hoặc bớt một lượng nhỏ trọng lượng, kỹ thuật viên sẽ tạo ra một lực đối nghịch có tác dụng kéo đường tâm khối lượng của rôto trở lại thẳng hàng với đường tâm hình học của nó, giảm thiểu lực ly tâm ròng và độ rung phát sinh.

← Quay lại Mục lục chính