WYWAŻANIE STATYCZNE I DYNAMICZNE (PT. 2)JOHN VAUGHAN | BRÜEL & KJÆR
DOWNLOAD PDF
Niniejsza nota aplikacyjna zademonstruje, przy pomocy kilku przykładów praktycznych, jak łatwo jest wyważyć maszyny wirujące. Przedstawione zostaną proste metody wykorzystujące proste przenośne oprzyrządowanie B&K do pomiarów części obrotowych pracujących we własnych łożyskach przy normalnych prędkościach roboczych. Maszyny B&K, które przyjmują obracające się części i natychmiast wyświetlają masy i pozycje wyważenia są opisane w oddzielnych publikacjach na temat maszyn wyważających Typ 3905 i Typ 3906.
Standardy wyważenia osiągnięte przez pokazane tu układy porównuje się korzystnie z wynikami uzyskanymi z dużo bardziej skomplikowanych i drogich maszyn wyważających.
Co to jest wyważanie statyczne?
Wyważanie wstępne opisuje proces, w którym siły pierwotne spowodowane przez niewyważone elementy masowe w obracającym się obiekcie mogą być rozwiązane w jednej płaszczyźnie i zrównoważone przez dodanie masy tylko w tej płaszczyźnie. Ponieważ obiekt będzie teraz całkowicie zrównoważony w warunkach statycznych (ale niekoniecznie w dynamicznych) jest to często znane jako Wyważanie Statyczne.
Co to jest Wyważanie Dynamiczne?
Wyważanie wtórne opisuje proces, w którym siły pierwotne i pary sił wtórnych spowodowane przez niewyważone składniki masy w obracającym się obiekcie mogą być rozdzielone na dwie (lub więcej) płaszczyzny i zrównoważone przez dodanie przyrostów masy w tych płaszczyznach.
Ten proces wyważania jest często znany jako wyważanie dynamiczne, ponieważ niewyważenie staje się widoczne tylko wtedy, gdy obiekt się obraca. Po wyważeniu dynamicznym, obiekt będzie całkowicie zrównoważony zarówno w warunkach statycznych jak i dynamicznych.
Różnica pomiędzy wyważeniem statycznym a dynamicznym jest zilustrowana na Rys.1. Można zauważyć, że gdy wirnik jest nieruchomy (statyczny), masy końcowe mogą się wzajemnie równoważyć. Jednakże, kiedy obraca się (dynamicznie), wystąpi silne niewyważenie.
Podstawowa teoria
Obiekt, który wywołuje drgania w swoich łożyskach, kiedy się obraca, jest definiowany jako „niewyważony”. Drgania łożyska są wytwarzane przez interakcję niewyważonych elementów masowych z przyspieszeniem promieniowym spowodowanym obrotem, co razem generuje siłę odśrodkową.
Jako że elementy masowe obracają się, siła również się obraca i próbuje przemieścić obiekt w łożysku wzdłuż linii działania siły. W praktyce siła w łożysku składa się z siły pierwotnej spowodowanej niewyważonymi składnikami masy w płaszczyźnie lub w pobliżu płaszczyzny łożyska oraz siły wtórnej spowodowanej niewyważonymi składnikami pary z innych płaszczyzn.
Jeśli na obudowie łożyska zamontowany jest akcelerometr, można wykryć wahania siły drgań i wysłać sygnał elektryczny do miernika drgań. Wskazany poziom drgań jest wprost proporcjonalny do wypadkowej niewyważonych mas. Kierunek, w którym działa ta wypadkowa (tj. promień zawierający siłę odśrodkową) może być określony w dokładny sposób poprzez porównanie fazy wahającego się sygnału wychodzącego z miernika drgań ze standardowym sygnałem okresowym uzyskanym z jakiegoś punktu odniesienia na obracającym się obiekcie.
Jest teraz możliwe zdefiniowanie niewyważenia w łożysku za pomocą wektora.
Długość jest podawana przez wielkość niewyważenia (zmierzony poziom drgań), a kąt jest podawany przez kierunek działania siły. Ponadto, jeżeli siła niezrównoważenia w łożysku może być rozdzielona na składowe pierwotne (momenty pierwszego rzędu) i wtórne (momenty drugiego rzędu), możliwe będzie wyważenie obiektu.
Ogólne metody pomiarowe
Poziom drgań może być mierzony w kategoriach przyspieszenia, prędkości lub przemieszczenia. Jednakże większość norm dotyczących wyważania jest napisana w kategoriach prędkości, co jest pozostałością z czasów, gdy drgania były mierzone przez mechaniczne przetworniki czułe na prędkość, zazwyczaj prędkość jest wybranym parametrem.
Użycie poziomów przyspieszenia będzie miało tendencję do podkreślenia komponentów o wyższych częstotliwościach, podczas gdy przemieszczenie podkreśli komponenty o niskich częstotliwościach.
- Statyczne i dynamiczne wyważanie sztywnych wirników
- Analiza modalna i symulacja: Structural Testing Part II
- Environmental Noise Measurement