Phương pháp hệ số ảnh hưởng để cân bằng trường
MỘT Hệ số ảnh hưởng là một vectơ phức tạp — mang cả biên độ và một giai đoạn góc — mô tả cách hệ thống rotor phản ứng với một mất cân bằng. Nó ghi lại sự thay đổi trong rung động at one measurement point produced by adding a known trọng lượng thử nghiệm tại một vị trí trên một mặt phẳng hiệu chỉnh. Nói một cách đơn giản, hệ số này nói: “đối với một khối lượng thử nghiệm có kích thước này, đặt tại góc này, độ rung tại lưỡng cửa đã chuyển động bao nhiêu và theo hướng này.” Cặp số đơn này là động lực của cân bằng trường.
Ưu điểm lớn của nó là nó cho phép bạn cân bằng một máy một cách chính xác without biết các thuộc tính vật lý của rotor — khối lượng, độ cứng hoặc cản thảo. Bạn đo lường phản ứng và để nó nói cho toàn bộ hệ thống.
1. Định nghĩa: Hệ số ảnh hưởng đại diện cho điều gì
Độ rung gây ra bởi mất cân bằng là một vectơ: nó có độ lớn (lưỡng cửa chuyển động bao nhiêu) và một hướng (vị trí góc của đỉnh so với trục, được cố định bởi một máy đo tốc độ xung). Mất cân bằng cũng là một vectơ — một khối lượng ở một bán kính và một góc. Hệ số ảnh hưởng đơn giản là tỷ lệ giữa chúng, phản ứng trên mỗi đơn vị mất cân bằng áp dụng, được biểu thị bằng các đơn vị như mm/s trên gram ở một bán kính nhất định. Vì nó là tỷ lệ của hai vectơ nên nó tự là một vectơ, và do đó tất cả các phép tính cân bằng là phép cộng vectơ và phép chia thay vì toán học vô hướng thông thường.
2. Tại sao phương pháp này rất hiệu quả
Sức mạnh của phương pháp này là nó coi máy như một “hộp đen.” Thay vì cố gắng mô hình hóa rotor về mặt lý thuyết, nó chạy một bài kiểm tra thực tế để đo lường phản ứng độc đáo của hệ thống. Các lợi ích như sau:
- Độ chính xác cao: nó kết hợp mọi tác động động lực thực tế cùng một lúc — độ cứng của lưỡng cửa, tính linh hoạt cấu trúc hỗ trợ, hành vi nền tảng và lực khí động học — vì tất cả chúng đã được nướng vào phản ứng được đo lường.
- Tính linh hoạt: it works equally for một mặt phẳng and complex multi-plane vấn đề, trên cả hai cứng nhắc and linh hoạt rotors.
- Không cần tháo rời: nó là tiêu chuẩn cho công việc in-situ, cân bằng một máy trong điều kiện lắp đặt của nó dưới tải, tốc độ và nhiệt độ hoạt động thực tế — trạng thái nó thực sự chạy.
3. Thủ tục mặt phẳng đơn, từng bước
Đối với cân bằng một mặt phẳng, phương pháp tuân theo một trình tự rõ ràng, hợp lý. Mỗi lần chạy sẽ cho ra một vectơ rung động, và hệ số xuất hiện từ sự khác biệt giữa chúng.
- Lần chạy ban đầu (Lần chạy 1): với máy hoạt động ở điều kiện bình thường, đo vectơ rung động ban đầu — biên độ A₁ và pha P₁ — tại vòng bi. Đây là phản ứng đối với mất cân bằng ban đầu, gọi nó là O.
- Lần chạy với khối lượng thử (Lần chạy 2): dừng máy và gắn một khối lượng thử T đã biết tại một vị trí góc đã biết, ví dụ 0°, trên mặt phẳng điều chỉnh.
- Đo phản ứng mới: khởi động lại và đọc vectơ mới, biên độ A₂ và pha P₂. Đây là tổng vectơ của mất cân bằng ban đầu cộng với tác động của khối lượng thử, O + T.
- Tìm sự thay đổi: dụng cụ thực hiện phép trừ vectơ A₂ − A₁ để cô lập vectơ do khối lượng thử tạo ra riêng, Teffect.
- Tính hệ số (α): chia tác động của khối lượng thử cho chính khối lượng thử đó — α = Teffect / T — cho ra phản ứng trên mỗi đơn vị mất cân bằng.
- Tính điều chỉnh: để khử rung động ban đầu, bạn cần một khối lượng có tác động chính xác bằng −A₁, vì vậy cần thiết trọng lượng hiệu chỉnh là W = −A₁ / α.
- Cài đặt và kiểm tra: tháo khối lượng thử, lắp điều chỉnh được tính toán, và chạy lại để xác nhận rung động đã giảm xuống mức chấp nhận được.
Toàn bộ quy trình chỉ là ba vectơ và hai phép toán: trừ để tìm tác động của khối lượng thử, chia để tìm hệ số, sau đó chia rung động không mong muốn cho hệ số đó để tìm ra giải pháp.
Phép toán vectơ rất dễ sai lầm khi thực hiện bằng tay, vì vậy hầu hết các kỹ sư để phần mềm thực hiện. Của chúng tôi Máy tính hệ số ảnh hưởng xử lý trường hợp cân bằng một mặt phẳng cho bạn, và Máy tính trọng lượng thử nghiệm giúp xác định khối lượng thử ban đầu hợp lý sao cho Lần chạy 2 tạo ra một sự thay đổi rõ ràng, có thể đo lường được mà không làm quá tải rotor.
4. Cân Bằng Nhiều Mặt Phẳng
Nguyên lý tương tự mở rộng đến cân bằng hai mặt phẳng và hơn nữa, mặc dù đại số trở nên phức tạp. Với cân bằng hai mặt phẳng the instrument determines four hệ số ảnh hưởng — tác động của một khối lượng ở mặt phẳng 1 lên mỗi trong hai vòng bi, và tác động của một khối lượng ở mặt phẳng 2 lên mỗi vòng bi — nắm bắt sự ghép nối chéo giữa các mặt phẳng. Sau đó, nó giải một tập hợp các phương trình vectơ đồng thời để tìm khối lượng và góc chính xác cho cả hai mặt phẳng cùng một lúc. Đây chính là điều cho phép kỹ thuật xử lý mất cân bằng động (cặp) và, về nguyên tắc, hầu như bất kỳ máy quay nào. Đối với các roto mềm dẻo uốn cong qua một hoặc nhiều tốc độ tới hạn, ý tưởng được mở rộng thêm vào cân bằng phương thức, trong đó các hệ số được đo lường cho từng chế độ đáng kể.
5. Điều kiện thực tế và các cạm bẫy
Phương pháp dựa trên một giả định chính — rằng hệ thống là linear and stable, sao cho một hệ số được đo hôm nay vẫn giữ nguyên vào ngày mai. Theo đó, có một số điểm thực tế:
- Repeatable speed: hệ số phụ thuộc vào tốc độ. Mỗi lần chạy phải ở cùng RPM, đặc biệt gần một tốc độ tới hạn where response changes sharply.
- A clean trial response: khối lượng thử nghiệm phải thay đổi rung động đủ để đo được một cách đáng tin cậy; quá nhỏ và phép trừ A₂ − A₁ bị nhấn chìm bởi nhiễu.
- Điều kiện ổn định: thay đổi nhiệt độ, tải hoặc sự lỏng lẻo làm dịch chuyển hệ số thực và làm hỏng kết quả — loại bỏ những lỗi như vậy trước khi cân bằng.
- Stored coefficients: một khi được biết đối với một máy nhất định, một hệ số có thể được tái sử dụng cho một cân bằng cắt mà không cần một lần chạy thử mới, nền tảng của cân bằng một lần chạy trên các roto sản xuất.
Trên thực địa, tất cả điều này xảy ra bên trong một bộ phân tích hai kênh di động. Các Balanset-1A đo biên độ 1× và pha trên mỗi lần chạy, tự động tính toán các hệ số ảnh hưởng, giải để có hiệu chỉnh một mặt phẳng hoặc hai mặt phẳng, và sau đó xác minh mất cân bằng còn lại so với lớp ISO 21940-11 được chọn — biến lý thuyết ở trên thành một số bước hướng dẫn tại chỗ.
