دلیل خوبی وجود دارد که چرا فن ها باید قبل از استفاده بالانس(بالانس فن سانتریفیوژ) شوند. یک فن نا بالانس (بالانس فن سانتریفیوژ) که با سرعت چرخانده می شود، باعث ایجاد ارتعاش ناخواسته می شود که با افزایش مربع دور در دقیقه روتور به نسبت افزایش می یابد. (دوبرابر کردن دور در دقیقه نیروی نابالانسی را چهار برابر بیشتر می کند) این ارتعاش احتمالاً طول عمر بیرینگ و همچنین سایر اجزای اطراف آن را کوتاه می کند. علاوه بر احتمال آسیب یا حتی خرابی فاجعه‌بار، این امر همچنین می‌تواند باعث ایجاد صدای بیش از حد شود و برای شنوایی اطرافیان مضر باشد. برای دستیابی به عملکرد بهتر، طول عمر بیشتر و عدم نیاز به تعمیر یا تعویض قطعات جفت، باید مطمئن شوید که بالانس فن کاملا رعایت شده است.
نا بالانسی فن چیست؟
قبل از درک تفاوت بین بالانس و نابالانسی استاتیک و دینامیکی، ابتدا باید بفهمید که نابالانسی در مورد اجسام در حال چرخش چیست. نابالانسی عبارت است از عدم انطباق مرکز جرم از محور چرخش آن. یک روتور استوانه ای را تصور کنید. شکل اسمی آن شامل یک استوانه بزرگ در مرکز با دو محور استوانه ای کوچکتر است که از هر انتها بیرون زده است. هر یک از این بخش ها کاملاً متحدالمرکز هستند.
حال، اگر بخواهید یک قطعه بزرگ از مواد را به قسمت بیرونی سیلندر در یک مکان اضافه کنید، مرکز ثقل روتور را تغییر می‌دهید. جرم بیشتری در محل مواد اضافه شده نسبت به هر جای دیگری در طول سیلندر وجود دارد.
اگر بخواهید آن روتور را در امتداد محور چرخشش به سمت پایین مرکز استوانه بچرخانید، نیروی گریز از مرکز اضافی در ناحیه جرم اضافه شده خواهید داشت. این امر باعث می شود که روتور بخواهد در جهت جرم مذکور حرکت کند و در حین چرخش باعث ایجاد ارتعاش شود. این نا بالانسی شماست. برای اینکه قطعه را به حالت بالانس(بالانس فن سانتریفیوژ) برگردانید، یا باید آن ماده را 180 درجه از آن در همان صفحه چرخش منحرف کنید، نیروی گریز از مرکز اضافه شده را خنثی کنید، یا ماده ای را که باعث تغییر مرکز ثقل می شود بردارید. در هر صورت، شما می خواهید مرکز ثقل را در راستای مرکز چرخش برگردانید.
نابالانسی استاتیکی فن
در نابالانسی استاتیکی فقط نیروی گرانش یا وزن دخالت دارد. نابالانسی استاتیکی در اصل یک نقطه سنگین در نقطه ای خارج از مرکز چرخش روتور است. استاتیک نامیده می شود زیرا حتی زمانی که قطعه در حال چرخش نیست وجود دارد. اگر روتور روی غلتک‌های بدون اصطکاک یا «لبه‌های چاقو» قرار گیرد و وزنه‌ای در خط مرکز ثقل (بین دو سر) اعمال شود، بخش وزن‌دار که توسط نیروی گرانشی بر روی آن تأثیر می‌گذارد، فوراً به پایین غلت می‌خورد. این قسمت سنگین روتور است که توسط گرانش به پایین کشیده می شود تا زمانی که نقطه سنگین در پایین قرار گیرد. با قرار دادن آن بر روی یاتاقان ها و اجازه دادن به چرخش قطعه سنگین به سمت پایین فقط با استفاده از گرانش، می توانید نابالانسی استاتیکی یک قطعه را در ماشین بالانس(بالانس فن سانتریفیوژ) کننده مشاهده کنید. نابالانسی استاتیکی را می توان با بالانس تک صفحه ای اصلاح کرد. بالانس کردن فن، بدون چرخش، ممکن است انجام شود، مشروط بر اینکه روتور از نوع باریک و غیر قابل انعطاف باشد.
نابالانسی دینامیکی فن
برخی از سازندگان ماشین های بالانس(بالانس فن سانتریفیوژ) به نابالانسی دینامیکی به عنوان هر نوع نا بالانسی چرخشی اشاره می کنند، اما از نظر فنی، نابالانسی دینامیکی به شدت “کوپل” است که توسط دو نیروی مساوی در دو صفحه مجزا، 180 درجه مخالف یکدیگر ایجاد می شود.
فرض کنید روتور روی غلتک های بدون اصطکاک قرار گرفته است. از آنجایی که هر وزنه 180 درجه مخالف یکدیگر است، هیچ نقطه ای به پایین نمی رود، زیرا این روتور به طور ایستا بالانس(بالانس فن سانتریفیوژ) است. اگر همین روتور با سرعت قابل ملاحظه‌ای بچرخد، هر وزنه نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌کند که با قرار گرفتن در صفحات جداگانه، یک حرکت گهواره‌ای ایجاد می‌کند که تمایل دارد روتور را جابجا کند. با تغییر مکان وزنه ها در طول چرخش آنها در اطراف محور روتور، جهت حرکت گهواره ای تغییر می کند. به این نوع نا بالانسی، نا بالانسی دینامیکی خالص می گویند.
برای مشاهده این عمل، یک مداد را روی میز قرار دهید و با یک انگشت به یک جهت فشار دهید، همانطور که با انگشت دیگر در صفحه دیگری در جهت مخالف فشار می دهید. مداد تمایل به چرخش «پایان برای انتها» دارد. این عمل در یک روتور چرخان توسط یاتاقان هایی که روتور را در یک صفحه نگه می دارند محدود می شود – با این حال، این تمایل به چرخش “انتها برای انتها” هنوز وجود دارد و این نیرو است که باعث ارتعاش روتور می شود.
عدم بالانس استاتیکی و دینامیکی ترکیبی
به ندرت عدم تعادل پویا یا استاتیک خالص رخ می دهد. اغلب، قطعات تمایل دارند تعدادی نابالانسی در سراسر ترکیب خود، در سطوح مختلف در امتداد محور چرخش خود داشته باشند. یک نقطه سنگین را در یک اینچ از انتهای سمت چپ سیلندر در بالا (نسبت به اپراتور ماشین) و یک نقطه سنگین دیگر را در یک اینچ از انتهای سمت راست، اما به سمت پایین تصور کنید. به دلیل این “نقاط سنگین” قطعه سعی می کند روتور را در جهت نیروهای گریز از مرکز مربوطه بکشد. به این “زوج” نیز گفته می شود. عدم تعادل دینامیکی را فقط می توان در زمانی که قطعه در حال چرخش است تعیین کرد.
این توزیع نامتقارن جرم حول محور چرخش باعث ایجاد ارتعاش در هنگام چرخش قطعه می شود. این ارتعاش است که توسط حسگرهای دستگاه های بالانس (بالانس فن سانتریفیوژ) دینامیکی پویا اندازه گیری می شود و به برد جمع آوری داده ارسال می شود تا به داده های مفید برای نمایش رایانه تبدیل شود. سیستم بالانس (بالانس فن سانتریفیوژ) این نیروها را به اجزای سازنده آنها جدا می کند. زوج پویا و نیروی ساکن سپس کامپیوتر مکان و میزان عدم تعادل را برای اصلاح به شما می دهد. مزیت جداسازی استاتیک و دینامیک در بالانس (بالانس فن سانتریفیوژ) این است که اپراتور می تواند اصلاحات خود را در هر صفحه ای که می خواهد انجام دهد. غالباً اپراتور ممکن است صفحه تصحیح را انتخاب کند، اما پس از یافتن زاویه نابالانس (بالانس فن سانتریفیوژ) متوجه می شود که می تواند اصلاح خود را در صفحه ای غیر از صفحه اصلی انتخاب شده آسان تر کند. این کار با افزودن یا حذف مواد در صفحات اصلاح انجام می شود تا مرکز جرم با مرکز چرخش مجدداً تنظیم شود. هنگامی که به دست آمد، این باید نیروهای گریز از مرکز اضافی را از بین ببرد و ارتعاش ناخواسته را کاهش دهد.
همچنین جهت کسب اطلاعات بیشتر از خدمات الاینمنت لیزری، بالانس فن و آنالیز ارتعاشات شرکت آکو پایش تماس بگیرید.
