Automatyczne wyrównoważanie maszyn wirujących

Abstract

Celem pracy było opracowanie urządzenia do automatycznego wyważania maszyn wirujących. Opracowany mechanizm zmiany położenia mas korekcyjnych oraz algorytmy detekcji i korekcji niewyważenia, pozwalają na dłuższe użytkowanie urządzeń wirujących bez potrzeby zatrzymywania układu i przeprowadzania procesu korekcji niewyważenia. Dotychczas stosowane metody wyrównoważania zakładały, w przypadku wystąpienia drgań przekraczających poziom dopuszczalny, zatrzymanie maszyny i przeprowadzenie procesu wyrównoważania. Metody automatycznego wyrównoważania polegają na generowaniu, poprzez dodatkową, ekscentryczną masę, siły korekcyjnej równej, co do amplitudy, lecz przeciwnej w fazie, w stosunku do niewyważenia występującego w układzie. Siła korekcyjna generowana jest poprzez dwie identyczne masy korekcyjne umieszczone koncentrycznie na wale i poruszające się z prędkością kątową równą prędkości wału wyważanego. Zmiana położenia zastępczej masy korekcyjnej i kąta jej położenia odbywa się poprzez zmianę kąta pomiędzy poszczególnymi masami w płaszczyźnie korekcyjnej. W przypadku wyrównoważania statycznego wymagane są, co najmniej dwie masy korekcyjnej, umieszczone w jednej płaszczyźnie korekcyjnej. W przypadku wyrównoważania dynamicznego (m-płaszczyzn korekcyjnych) potrzeba, co najmniej 2 m mas korekcyjnych. Działanie opracowanych rozwiązań technicznych oraz algorytmów detekcji i korekcji niewyważenia zostało zweryfikowane symulacyjnie w środowisku Matlab/Simulink i MSC Visual-Nastran 4D oraz doświadczalnie na zaprojektowanym stanowisku badawczym.