STATICKÉ A DYNAMICKÉ VYVAŽOVÁNÍ (PT. 2)JOHN VAUGHAN | BRÜEL & KJÆR
Stáhnout PDF
Tato aplikační poznámka vám na několika praktických příkladech ukáže, jak snadné je vyvažovat točivé stroje. Budou představeny přímočaré metody, které využívají jednoduché přenosné přístroje B&K k měření na rotujících součástech běžících ve vlastních ložiskách při běžných provozních otáčkách. Stroje B&K, které přijímají rotující díly a okamžitě zobrazují vyvažovací hmotnosti a polohy, jsou popsány v samostatných publikacích o vyvažovacích strojích typ 3905 a typ 3906.
Standardy vyvážení dosažené pomocí zde uvedených uspořádání jsou příznivě srovnatelné s výsledky získanými na daleko složitějších a dražších vyvažovacích strojích.
Co je to statické vyvažování?“
Primární vyvažování popisuje proces, při kterém lze primární síly způsobené nevyváženými složkami hmoty v rotujícím objektu přeřešit do jedné roviny a vyvážit přidáním hmoty pouze v této rovině. Vzhledem k tomu, že objekt by nyní byl zcela vyvážen ve statickém stavu (ale ne nutně v dynamickém), je tento postup často označován jako statické vyvážení.
Co je dynamické vyvážení?
Sekundární vyvažování popisuje proces, při kterém lze primární síly a sekundární silové spoje způsobené nevyváženými složkami hmoty v rotujícím objektu rozdělit do dvou (nebo více) rovin a vyvážit je přidáním přírůstků hmoty v těchto rovinách.
Tento proces vyvažování se často označuje jako dynamické vyvažování, protože nevyváženost se projeví pouze při rotaci objektu. Po dynamickém vyvážení by byl objekt zcela vyvážený jak ve statických, tak v dynamických podmínkách.
Rozdíl mezi statickým a dynamickým vyvážením je znázorněn na obr. 1. Na obr. 2 je znázorněn rozdíl mezi statickým a dynamickým vyvážením. Z něj vyplyne, že když je rotor v klidu (statický), mohou se koncová tělesa vzájemně vyvažovat. Při otáčení (dynamickém) však dojde k silné nevyváženosti.
Základní teorie
Objekt, který při otáčení přenáší vibrace na svá ložiska, je definován jako „nevyvážený“. Vibrace ložisek vznikají interakcí všech přítomných nevyvážených složek hmoty s radiálním zrychlením v důsledku otáčení, které společně vytvářejí odstředivou sílu.
Při otáčení hmotných složek se otáčí i síla a snaží se pohybovat objektem v ložiskách podél linie působení síly. Proto v jakémkoli bodě ložiska vzniká kolísavá síla.
V praxi se síla v ložisku skládá z primární síly způsobené nevyváženými složkami hmoty v rovině ložiska nebo v její blízkosti a sekundární síly způsobené nevyváženými párovými složkami z ostatních rovin.
Pokud je na tělese ložiska namontován akcelerometr, lze kolísající sílu vibrací detekovat a elektrický signál poslat do měřiče vibrací. Indikovaná úroveň vibrací je přímo úměrná výslednici nevyvážených hmot. Směr, ve kterém tato výslednice působí (tj. poloměr obsahující odstředivou sílu), lze přesně určit porovnáním fáze kolísavého signálu vycházejícího z vibrometru se standardním periodickým signálem získaným z určité vztažné polohy na rotujícím objektu.
Nyní je možné definovat nevyváženost v ložisku pomocí vektoru.
Délka je dána velikostí nevyvážené síly (naměřená úroveň vibrací) a úhel je dán směrem působení síly. Dále, pokud lze výslednou nevyváženou sílu v ložisku rozdělit na její primární (momenty prvního řádu) a sekundární (momenty druhého řádu) složky, bude možné objekt vyvážit.
Obecné metody měření
Hladinu vibrací lze měřit jako zrychlení, rychlost nebo posunutí. Protože však většina norem pro vyvažování je psána v rychlostních termínech, což je dědictví z dob, kdy se vibrace měřily mechanickými snímači citlivými na rychlost, bude obvykle zvoleným parametrem rychlost.
Použití úrovní zrychlení bude mít tendenci zdůrazňovat složky s vyšší frekvencí, zatímco posunutí bude zdůrazňovat složky s nízkou frekvencí.
- Static And Dynamic Balancing Of Rigid Rotors
- Modální analýza a simulace: Structural Testing Part II
- Environmental Noise Measurement