5. Các kiểu rung và nguyên nhân 1 Rung xảy ra do mất cân bằng
5.1.4.2. Các bộ phận truyền động
Các chi tiết quay phụ (bổ sung) trong hệ thống (xích) truyền động cũng có thể làm tăng các ảnh hưởng mất cân bằng. Với các trục trung gian quay tại các tốc độ khác nhau, cơ hội phát sinh đối với kích thích của nhiều cộng hưởng khác nhau một cách đồng thời. Với các tỉ lệ một-một, sự cân bằng sẽ bị ảnh hưởng bởi kiểu truyền động. Các đai dẫn động có răng (và các bánh răng) cho các mối tương quan về pha cố định, và sự cân bằng tổng hợp có thể phụ thuộc tốt vào điều này. Tuy nhiên, đôi khi có thể được sử dụng sao cho, bằng việc điều chỉnh các vị trí răng tương đối, có khả năng làm tối ưu sự cân bằng tổng hợp. Đối với các dẫn động không dương, như các đai hình thang hoặc đai dẹt, tỉ số tốc độ sẽ chắc chắn biến động nhỏ vì sự trượt của đai, và điều này có thể dẫn đến kết quả là các phách do các lực mất cân bằng truyền vào và ra khỏi pha.
m1Khối lượng mất cân bằng 1 tại bán kính r1
m2 Khối lượng mất cân bằng 2 tại bán kính r2
CHÚ THÍCH: Đối với cân bằng tĩnh, m1.r1 = m2.r2
Hình 21 - Trục chính với sự mất cân bằng động 5.1.5. Sự truyền các lực mất cân bằng; các đơn vị đo sự mất cân bằng
Như đã trình bày trong 5.1.2, lực kích thích tỉ lệ với bình phương của tốc độ quay. Nó là đáp ứng của máy đối với lực kích thích này, mà làm tăng rung được quan sát.
Lực mất cân bằng là một véctơ quay và do đó có thể kích thích các kiểu (mode) theo phương bất kỳ trong mặt phẳng quay của nó. Do vậy, sự mất cân bằng của trục chính được thể hiện trên Hình 26 (xem 7.1.2) có thể kích thích kiểu này theo cả hai phương X và Y, với độ lệch pha là 90o.
Các đơn vị được sử dụng để đo hoặc xác định giá trị mất cân bằng đôi khi làm tăng sự nhầm lẫn. Để chỉnh sửa lại việc này, trong đoạn dưới đây, sự truyền rung động trong máy công cụ từ một khối quay (rôto) mất cân bằng được nhắc lại theo các đơn vị hệ SI thể hiện trong các dấu ngoặc đơn.
Ban đầu, sự mất cân bằng là một đại lượng mômen-khối lượng, được xác định bằng tích của khối lượng và khoảng cách (kg.mm). Đôi khi đại lượng này được biểu diễn bằng một chiều dài thuần túy (mm), là độ lệch tâm của khối quay gây ra sự mất cân bằng (hoặc "mất cân bằng riêng"). ("khối lượng" thiếu giả định là tổng khối lượng của rôto). Một khối quay di động một cách tự do sẽ biểu thị một độ đảo biên độ dịch chuyển bằng với độ lệch tâm khối của nó (mm). Cưỡng bức khối quay này quay trong các ổ trục cố định, biến đổi biên độ dịch chuyển này thành một lực (N), gây ra do khối lượng và vận tốc quay của rôto. Lực tổng hợp ("ly tâm") được truyền đi làm cho máy bị rung tùy theo độ cứng vững động lực của máy tại một tần số thích hợp (khớp) với tốc độ quay. Do vậy, mặc dù rung của máy (tức là đáp ứng dịch chuyển của máy) có thể được tính bằng milimét, không có sự kết nối trực tiếp giữa đại lượng đo theo milimét này với mất cân bằng riêng, cũng được tính bằng milimét. CHÚ THÍCH: Biên độ dịch chuyển rung hoặc độ đảo của một động cơ được đỡ tự do là hằng số và không thay đổi theo tốc độ quay. Tuy nhiên, lực tương đương mà nó gây ra tỉ lệ với bình phương tốc độ quay, và khi đó biên độ dịch chuyển của máy theo đáp ứng như thể hiện trên Hình 10.