نحوه تنظیم لنگ یا ضربه موتور ویبره

موتورهای ویبره صنعتی به طور استاندارد با تنظیم نیروی گریز از مرکز (سانتریفیوژ) ۱۰۰ درصد از کارخانه عرضه می شوند. در صورت درخواست مشتری، موتورها با تنظیم دیگری از نیروهای گریز از مرکز از کارخانه ارائه می شوند.

اگر فرآیند تنظیم لنگ و ضربه موتور ویبره به درستی تکمیل نشود، تجهیزات متصل به موتورها به طور عادی کار نمی کنند. علاوه بر این، عملکرد موتور ویبراتور به طور جدی تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. بنابراین، برای دستیابی به تنظیم مناسب، لازم است که بر اصل کار و ساختار تجهیزات و برخی از پایه های عملیاتی و نگهداری آنها تسلط داشته باشیم.

تنظیم ضربه یا لنگ در موتور ویبره شاید به نظر ساده بیاید، اما اهمیت آن در عملکرد و طول عمر کل سیستم غیرقابل انکار است. در این مقاله، به طور دقیق نحوه تنظیم صحیح وزنه ها را شرح می دهیم تا از حداکثر بازده و طول عمر موتور ویبره و تجهیزات متصل به آن اطمینان حاصل کنید.

در این مقاله از اسامی موتور ویبره، ویبراتور و ویبره بدنه استفاده شده است که همگی به یک دستگاه اشاره دارند. قبل از آموزش نحوه تنظیم لنگ یا همان ضربه موتور ویبره بهتر است با چند مفهوم آشنایی پیدا کنیم.

نیروی ارتعاشی موتور ویبره (Centrifugal force) چیست و چگونه محاسبه میشود؟

برای درک عمیق تر اهمیت تنظیم وزن و تاثیر آن بر عملکرد موتور ویبره و تجهیزات مرتبط، به بررسی مختصری از محاسبات ریاضی مربوطه می پردازیم.

موتورهای ویبره دوار (شامل موتور ویبره الکتریکی دوار (RE)، ویبراتورهای ساچمه ای و موتور ویبره توربینی) با چرخش یک جرم حول مرکز دستگاه یا شافت، “نیروی ارتعاشی” تولید می کنند. مقدار این نیرو به سه عامل اصلی بستگی دارد:

1. وزن جرم دوار: هرچه جرم سنگین تر باشد، نیروی ارتعاشی بیشتر خواهد بود.
2. فاصله مرکز ثقل جرم از مرکز دوران: هرچه فاصله بیشتر باشد، نیروی ارتعاشی نیز بیشتر خواهد بود.
3. سرعت دوران: با افزایش سرعت چرخش، نیروی ارتعاشی نیز افزایش می یابد.

تنظیم صحیح وزنه ها به گونه ای که این سه عامل در تعادل باشند، کلید دستیابی به حداکثر نیروی ارتعاشی با کمترین لرزش و سایش است. در ادامه به مراحل تنظیم وزن ها در موتور ویبره می پردازیم.
در موتورهای ویبره، نیروی ارتعاشی که برای ایجاد لرزش و تکان مورد نیاز است، توسط وزنه‌های نامتعادل (آنبالانس) نصب شده روی شفت موتور تولید می‌شود. این وزنه‌ها با چرخش موتور، از مرکز دوران (محور چرخش) فاصله می‌گیرند و نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌کنند. این نیروی گریز از مرکز، که به آن “نیروی نامتعادل” نیز می‌گویند، همان نیروی ارتعاشی است که کاربردهای مختلفی در صنایع دارد.

فرمول نیروی ارتعاشی

رابطه بین نیروی ارتعاشی (Fo)، جرم وزنه نامتعادل (mo)، فاصله مرکز ثقل وزنه تا مرکز دوران (e) و فرکانس دورانی (ω) موتور ویبره توسط فرمول Fo = moeω² توصیف می‌شود.

• Mo: جرم وزنه نامتعادل بر حسب واحد جرم (کیلوگرم، گرم و …)
• e: فاصله مرکز ثقل وزنه تا مرکز دوران بر حسب واحد طول (متر، سانتی‌متر و …)
• ω: فرکانس دورانی موتور ویبره بر حسب رادیان بر ثانیه (rad/s)
• Fo: نیروی ارتعاشی بر حسب واحد نیرو (نیوتن، پوند و …)

محاسبه ساده‌تر نیروی ارتعاشی

برای محاسبه آسان‌تر نیروی ارتعاشی در موتورهای ویبره، می‌توان از فرمول ساده‌تر F = 2.85E-5 × unbalanced × rpm² استفاده کرد. در این فرمول:

• unbalanced: حاصلضرب جرم وزنه نامتعادل (بر حسب پوند) و فاصله مرکز ثقل آن تا مرکز دوران (بر حسب اینچ)
• rpm: دور موتور بر حسب دور در دقیقه
• F: نیروی ارتعاشی بر حسب پوند-اینچ

عدم تعادل در تنظیم وزنه‌ها، دشمن موتور ویبره

موتورهای ویبره برای عملکرد صحیح، به تنظیم دقیق وزنه‌ها در دو سر شفت موتور نیاز دارند. اگر این وزنه‌ها به طور ناهمگون تنظیم شوند، نه تنها موتور به درستی کار نخواهد کرد، بلکه عمر مفید آن نیز به طور قابل توجهی کاهش خواهد یافت.

با تنظیم موقعیت وزنه‌های نامتعادل روی شفت موتور ویبره، می‌توان میزان “نامتعادلی” و در نتیجه نیروی ارتعاشی را کنترل کرد. این کار توسط پیچ‌های تنظیم روی بدنه موتور انجام می‌شود.

1. افزایش نامتعادلی: جابجایی وزنه‌ها به سمت لبه شفت، لنگ یا ضربه را افزایش می‌دهد و در نتیجه نیروی ارتعاشی نیز بیشتر می‌شود.
2. کاهش نامتعادلی: جابجایی وزنه‌ها به سمت مرکز شفت، لنگ را کاهش می‌دهد و در نتیجه نیروی ارتعاشی نیز کمتر می‌شود.

نکته مهم: اگر وزنه‌ها را طوری تنظیم کنید که در جهت مخالف یکدیگر قرار بگیرند، یکدیگر را خنثی می‌کنند و هیچ نیروی ارتعاشی تولید نمی‌شود.

در همین زمینه شاید علاقمند باشید از قیمت موتور ویبره تک فاز و قیمت موتور ویبره کوچک نیز اطلاع پیدا کنید.

چرا تعادل وزنه‌ها در ویبره بدنه حیاتی است؟

• عملکرد نامناسب: عدم تعادل وزنه‌ها، لرزش و ارتعاش نامنظم و ناپایدار ایجاد می‌کند که به نوبه خود بر عملکرد موتور و تجهیزات متصل به آن تأثیر منفی می‌گذارد.
• کاهش عمر مفید: تنش‌های ناشی از عدم تعادل، به مرور زمان به قطعات موتور آسیب می‌رساند و عمر مفید آن را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.
• ایجاد نیروهای مخرب: عدم تعادل وزنه‌ها می‌تواند در تجهیزات متصل به موتور ویبره، نیروهای مخرب و لرزش‌های ناخواسته ایجاد کند که به مرور زمان به آنها آسیب می‌رساند.

در مواردی که از چند موتور ویبره به طور همزمان در یک سیستم استفاده می‌شود، تنظیم دقیق و یکسان همه موتورها از اهمیت بالایی برخوردار است. این امر به منظور ایجاد لرزش و ارتعاش هماهنگ و یکنواخت در سیستم ضروری است.

علاوه بر تعادل وزنه‌ها، جهت‌گیری آنها نیز باید در همه موتورهای ویبره یکسان باشد. این امر برای ایجاد لرزش و ارتعاش در جهت صحیح و جلوگیری از ناهماهنگی در سیستم ضروری است.

مراحل تنظیم ضربه (لنگ) موتورهای ویبره

پس از توضیحات بالا نوبت به نحوه انجام تنظیم ضربه یا همان لنگ در موتور ویبره میرسد.

موارد مورد نیاز:

1. موتور ویبره
2. آچار آلن
3. متر
4. پیچ گوشتی

مراحل زیر را به ترتیب برای انجام درست تنظیم ضربه ویبره بدنه دنبال کنید:

1. موتور را خاموش کرده و از برق جدا کنید. قبل از شروع هر گونه کار بر روی موتور، حتما آن را خاموش کرده و از برق جدا کنید. این کار برای جلوگیری از برق گرفتگی و آسیب به موتور ضروری است.
2. محافظ موتور را بردارید. اکثر موتورهای ویبره دارای محافظی هستند که وزنه های گریز از مرکز را پنهان می کند. برای دسترسی به وزنه ها، باید این محافظ را با استفاده از آچار آلن یا پیچ گوشتی مناسب بردارید.
   
3. موقعیت فعلی وزنه ها را علامت گذاری کنید. قبل از تنظیم وزنه ها، موقعیت فعلی آنها را با استفاده از یک ماژیک یا مداد علامت گذاری کنید. این کار به شما کمک می کند تا بعد از اتمام تنظیم، وزنه ها را به موقعیت اولیه خود بازگردانید.
4. تنظیم وزنه ها: پس از برداشتن درپوش، می توانید وزنه ها را تنظیم کنید. همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است، در هر طرف ویبره صنعتی دو وزنه وجود دارد: یک وزنه داخلی و یک وزنه خارجی. به هیچ وجه وزنه داخلی را حرکت ندهید. برای تنظیم قدرت ویبره، فقط موقعیت وزنه خارجی را تغییر دهید. ابتدا پیچ نگه دارنده وزنه روی محور را شل کنید. با شل شدن پیچ، می توانید وزنه را حول محور بچرخانید.
   احتیاط: اگر ویبره روی دستگاهی یا قیف نصب شده باشد که محور آن عمود بر زمین است، هنگام شل شدن پیچ نگه دارنده، ممکن است وزنه از ویبره جدا شود. هنگام چرخاندن وزنه روی محور، حتما آن را کنترل کنید.
5. در شکل پایین، نمای انتهایی وزنه ها و صفحه مدرج را مشاهده می کنید. یک علامت روی وزنه خارجی به عنوان نقطه مرجع برای تنظیم استفاده می شود. صفحه مدرج از 100٪ (حداکثر نیرو) تا 0٪ (حالت بدون لرزش) علامت گذاری شده است. این صفحه به فواصل 10 درصدی برای تنظیم آسان وزنه خارجی مدرج شده است.
   
6. تنظیم دقیق وزنه: به جای اینکه مستقیما وزنه را به موقعیت نهایی برسانید، آن را به گام های کوچک تنظیم کنید. پس از هر بار حرکت کوچک، ویبره را روشن کرده و با دقت میزان لرزش را بررسی کنید. در صورت نیاز، دوباره وزنه را به میزان کمی بچرخانید تا به میزان لرزش دلخواه برسید. این کار باعث می شود تنظیمات دقیق تر انجام شود.
7. محکم کردن وزنه: بعد از چرخاندن وزنه به موقعیت جدید، پیچ نگه دارنده را دوباره محکم کنید تا وزنه به طور ایمن روی محور ویبره قرار گیرد. پس از سفت کردن پیچ، مطمئن شوید که وزنه هنگام سفت شدن تکان نخورده است. اگر علامت روی وزنه با خط مطابق نباشد، پیچ را کمی شل کنید و وزنه را دوباره تنظیم کنید. سپس پیچ را دوباره محکم کنید و مطمئن شوید که وزنه در موقعیت جدید خود ثابت شده است.
8. تنظیم وزن در طرف دیگر و بررسی لرزش کلی: مراحل تنظیم وزنه را در طرف دیگر ویبره تکرار کنید. همانطور که قبلا ذکر شد، بسیار مهم است که وزنه خارجی در هر دو طرف ویبره صنعتی روی موقعیت مشابهی (با توجه به صفحه مدرج) تنظیم شود. به عنوان مثال، اگر یک وزنه خارجی روی 80٪ تنظیم شده است، وزن دیگر نیز باید روی 80٪ تنظیم شود.
   پس از تنظیم هر دو طرف، کل ویبره را روشن کنید و با استفاده از دستگاه لرزش سنج (Vibration Analyzer) میزان لرزش را در جهت های مختلف (افقی، عمودی و…) اندازه گیری کنید. اگر لرزش در یک جهت بیش از حد مجاز است، ممکن است نیاز باشد موقعیت یکی از وزنه ها را به صورت جزئی تنظیم کنید تا به لرزش یکنواخت در تمام جهات برسید.
9. بستن درپوش ها: درپوش های محفظه وزنه را روی ویبره قرار دهید و مطمئن شوید که تمام پیچ های درپوش بسته و محکم شده اند.
10. تنظیم ویبره دوم (اختیاری): اگر ویبره تنظیم شده روی یک دستگاه لرزشی با دو ویبره الکتریکی دوار نصب شده است، این مراحل را روی ویبره دوم نیز تکرار کنید. به خاطر داشته باشید، هر دو ویبره باید تنظیمات وزنه یکسانی در هر دو سر خود داشته باشند.
11. ثبت تنظیمات و راه اندازی مجدد: در نهایت، تنظیمات جدید وزنه را برای استفاده های بعدی یادداشت کنید و ویبره را دوباره راه اندازی کنید. در همین زمینه مطالعه مقاله روش نصب موتور ویبره بسیار مفید خواهد بود.

ویدئو آموزش نحوه تنظیم لنگ موتور ویبره

نکات مهم در تنظیم لنگ موتور ویبره صنعتی

• هنگام تنظیم وزنه ها، دقت کنید که آنها را به طور مساوی در اطراف محور موتور قرار دهید.
• اگر مطمئن نیستید که چگونه وزنه ها را تنظیم کنید، باید از یک متخصص کمک بگیرید.
• تنظیم نادرست وزنه ها می تواند به موتور آسیب برساند، بنابراین مهم است که این کار را با دقت انجام دهید.
• وزنه های گریز از مرکز داخلی باید در هر دو طرف موتورهای لرزاننده روی مقدار و / یا علامت درجه بندی یکسانی تنظیم شوند.
• هنگام استفاده از موتورهای لرزاننده به صورت جفت، باید نیروهای گریز از مرکز یکسانی در هر دو موتور تنظیم شود.
• تنظیم نامساوی وزنه های گریز از مرکز باعث ایجاد نیروهای عرضی غیرقابل کنترل بیش از حد می شود که ممکن است منجر به خرابی موتور و دستگاه لرزاننده شود.