أثناء عملية تطوير المنتج، وجد قسم البحث والتطوير الفني أن الدوار لديه ظاهرة اهتزاز أكثر وضوحًا عندما يصل إلى 100,000 دورة. لا تؤثر هذه المشكلة على استقرار أداء المنتج فحسب، بل قد تشكل أيضًا تهديدًا لعمر الخدمة وسلامة المعدات. من أجل إجراء تحليل عميق للسبب الجذري للمشكلة والبحث عن حلول فعالة، قمنا بتنظيم اجتماع المناقشة الفنية هذا لدراسة الأسباب وتحليلها.
1. تحليل عوامل اهتزاز الدوار
1.1 عدم توازن الدوار نفسه
أثناء عملية تصنيع الدوار، بسبب التوزيع غير المتساوي للمواد، وأخطاء دقة المعالجة وأسباب أخرى، قد لا يتطابق مركز كتلته مع مركز الدوران. عند الدوران بسرعة عالية، فإن عدم التوازن هذا سيولد قوة طرد مركزية، مما يسبب الاهتزاز. حتى لو لم يكن الاهتزاز واضحًا عند السرعة المنخفضة، مع زيادة السرعة إلى 100000 دورة، سيتم تضخيم الخلل الصغير في التوازن، مما يؤدي إلى تكثيف الاهتزاز.
1.2 تحمل الأداء والتركيب
اختيار غير مناسب لنوع المحامل: تتميز الأنواع المختلفة من المحامل بقدرات تحمل مختلفة وحدود للسرعة وخصائص تخميد مختلفة. إذا لم يتمكن المحمل المحدد من تلبية متطلبات التشغيل عالية السرعة والدقة للدوار عند 100000 دورة، مثل المحامل الكروية، فقد يحدث اهتزاز عند السرعات العالية بسبب الاحتكاك والتسخين والتآكل بين الكرة ومجرى السباق.
دقة تثبيت المحمل غير كافية: إذا كانت الانحرافات المحورية والعمودية للمحمل كبيرة أثناء التثبيت، فسيتعرض الدوار لقوى شعاعية ومحورية إضافية أثناء الدوران، مما يسبب الاهتزاز. بالإضافة إلى ذلك، فإن التحميل المسبق غير المناسب للمحمل سيؤثر أيضًا على استقرار التشغيل. التحميل المسبق المفرط أو غير الكافي قد يسبب مشاكل في الاهتزاز.
1.3 صلابة ورنين نظام العمود
صلابة غير كافية لنظام العمود: ستؤثر عوامل مثل المادة والقطر وطول العمود وتصميم المكونات المتصلة بالعمود على صلابة نظام العمود. عندما تكون صلابة نظام العمود ضعيفة، يكون العمود عرضة للانحناء والتشوه تحت قوة الطرد المركزي الناتجة عن الدوران عالي السرعة للدوار، والذي بدوره يسبب الاهتزاز. خاصة عند الاقتراب من التردد الطبيعي لنظام العمود، يكون الرنين عرضة لحدوثه، مما يؤدي إلى زيادة الاهتزاز بشكل حاد.
مشكلة الرنين: النظام الدوار له تردده الطبيعي. عندما تكون سرعة الدوار قريبة أو مساوية لتردده الطبيعي، سيحدث الرنين. في ظل التشغيل عالي السرعة الذي يبلغ 100000 دورة في الدقيقة، حتى الإثارة الخارجية الصغيرة، مثل القوى غير المتوازنة، واضطرابات تدفق الهواء، وما إلى ذلك، بمجرد مطابقتها للتردد الطبيعي لنظام العمود، قد تسبب اهتزازًا رنينيًا قويًا.
1.4 العوامل البيئية
تغيرات درجة الحرارة: أثناء التشغيل عالي السرعة للدوار، سترتفع درجة حرارة النظام بسبب توليد الحرارة الاحتكاكية وأسباب أخرى. إذا كانت معاملات التمدد الحراري للمكونات مثل العمود والمحمل مختلفة، أو كانت ظروف تبديد الحرارة سيئة، فسوف يتغير الخلوص المناسب بين المكونات، مما يسبب الاهتزاز. بالإضافة إلى ذلك، قد تؤثر التقلبات في درجة الحرارة المحيطة أيضًا على نظام الدوار. على سبيل المثال، في بيئة ذات درجة حرارة منخفضة، تزداد لزوجة زيت التشحيم، مما قد يؤثر على تأثير تزييت المحمل ويسبب الاهتزاز.
2. خطط التحسين والوسائل الفنية
2.1 تحسين التوازن الديناميكي للدوار
استخدم معدات التوازن الديناميكي عالية الدقة لإجراء تصحيح التوازن الديناميكي على الدوار. أولاً، قم بإجراء اختبار أولي للتوازن الديناميكي عند سرعة منخفضة لقياس اختلال توازن الدوار ومرحلته، ثم قم بتقليل عدم التوازن تدريجيًا عن طريق إضافة أو إزالة أثقال الموازنة في مواضع محددة على الدوار. بعد الانتهاء من التصحيح الأولي، يتم رفع الدوار إلى سرعة عالية تبلغ 100000 دورة لضبط التوازن الديناميكي الدقيق لضمان التحكم في اختلال توازن الدوار ضمن نطاق صغير جدًا أثناء التشغيل عالي السرعة، وبالتالي تقليل الاهتزاز الناتج عن عدم التوازن بشكل فعال.
2.2 اختيار تحسين المحامل والتثبيت الدقيق
إعادة تقييم اختيار المحامل: بالاشتراك مع سرعة الدوار والحمل ودرجة حرارة التشغيل وظروف العمل الأخرى، حدد أنواع المحامل الأكثر ملاءمة للتشغيل عالي السرعة، مثل محامل الكرات الخزفية، التي تتميز بمزايا الوزن الخفيف والصلابة العالية ، معامل احتكاك منخفض، ومقاومة درجات الحرارة العالية. يمكنها توفير استقرار أفضل ومستويات اهتزاز أقل بسرعة عالية تصل إلى 100000 دورة. وفي الوقت نفسه، فكر في استخدام محامل ذات خصائص تخميد جيدة لامتصاص الاهتزاز وقمعه بشكل فعال.
تحسين دقة تثبيت المحمل: استخدم تقنية التثبيت المتقدمة وأدوات التثبيت عالية الدقة للتحكم الصارم في أخطاء المحورية والعمودية أثناء تثبيت المحمل ضمن نطاق صغير جدًا. على سبيل المثال، استخدم أداة قياس محورية الليزر لمراقبة وضبط عملية تركيب المحمل في الوقت الفعلي لضمان دقة المطابقة بين العمود والمحمل. فيما يتعلق بالتحميل المسبق، وفقًا لنوع المحمل وظروف العمل المحددة، حدد قيمة التحميل المسبق المناسبة من خلال الحساب الدقيق والتجربة، واستخدم جهاز تحميل مسبق خاص لتطبيق وضبط التحميل المسبق لضمان ثبات المحمل أثناء الارتفاع - سرعة التشغيل.
2.3 تقوية صلابة نظام العمود وتجنب الرنين
تحسين تصميم نظام العمود: من خلال تحليل العناصر المحدودة ووسائل أخرى، يتم تحسين وتصميم هيكل العمود، كما يتم تحسين صلابة نظام العمود عن طريق زيادة قطر العمود، باستخدام مواد عالية القوة أو تغيير المقطع العرضي شكل العمود، وذلك لتقليل تشوه الانحناء للعمود أثناء الدوران عالي السرعة. في الوقت نفسه، يتم تعديل تخطيط المكونات الموجودة على العمود بشكل معقول لتقليل هيكل الكابولي بحيث تكون قوة نظام العمود أكثر تجانسًا.
ضبط وتجنب تردد الرنين: حساب التردد الطبيعي لنظام العمود بدقة، وضبط التردد الطبيعي لنظام العمود عن طريق تغيير المعلمات الهيكلية لنظام العمود، مثل الطول والقطر ومعامل المرونة للمادة، وما إلى ذلك. أو إضافة مخمدات وممتصات صدمات وأجهزة أخرى إلى نظام العمود لإبعاده عن سرعة عمل الدوار (100.000 دورة في الدقيقة) لتجنب حدوث الرنين. في مرحلة تصميم المنتج، يمكن أيضًا استخدام تقنية التحليل النموذجي للتنبؤ بمشاكل الرنين المحتملة وتحسين التصميم مسبقًا.
2.4 التحكم البيئي
التحكم في درجة الحرارة والإدارة الحرارية: تصميم نظام معقول لتبديد الحرارة، مثل إضافة المشتتات الحرارية، باستخدام تبريد الهواء القسري أو التبريد السائل، لضمان استقرار درجة حرارة نظام الدوار أثناء التشغيل عالي السرعة. حساب وتعويض التمدد الحراري للمكونات الرئيسية مثل الأعمدة والمحامل بدقة، مثل استخدام فجوات التمدد الحراري المحجوزة أو استخدام مواد ذات معاملات تمدد حراري مطابقة، لضمان عدم تأثر دقة المطابقة بين المكونات عند تغير درجة الحرارة. في الوقت نفسه، أثناء تشغيل الجهاز، قم بمراقبة تغيرات درجة الحرارة في الوقت الفعلي، وضبط شدة تبديد الحرارة في الوقت المناسب من خلال نظام التحكم في درجة الحرارة للحفاظ على استقرار درجة حرارة النظام.
3. ملخص
أجرى الباحثون في شركة Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. تحليلًا شاملاً ومتعمقًا للعوامل التي تؤثر على اهتزاز الدوار وحددوا العوامل الرئيسية لعدم توازن الدوار، وأداء التحمل والتركيب، وصلابة العمود والرنين، والعوامل البيئية و وسيلة العمل. واستجابة لهذه العوامل، تم اقتراح سلسلة من خطط التحسين وتم شرح الوسائل التقنية المناسبة لها. في البحث والتطوير اللاحق، سيقوم موظفو البحث والتطوير بتنفيذ هذه الخطط تدريجيًا، ومراقبة اهتزاز الدوار عن كثب، ومواصلة التحسين والضبط وفقًا للنتائج الفعلية لضمان قدرة الدوار على العمل بشكل أكثر استقرارًا وموثوقية أثناء التشغيل عالي السرعة. مما يوفر ضمانًا قويًا لتحسين الأداء والابتكار التكنولوجي لمنتجات الشركة. هذه المناقشة الفنية لا تعكس فقط روح موظفي البحث والتطوير في التغلب على الصعوبات، ولكنها تعكس أيضًا تركيز الشركة على جودة المنتج. تلتزم شركة Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. بتزويد كل عميل بجودة أعلى وسعر أفضل ومنتجات ذات جودة أفضل، وتقوم فقط بتطوير المنتجات المناسبة للعملاء وإنشاء حلول احترافية شاملة!
وقت النشر: 22 نوفمبر 2024