كيف نقرّر إجراء الموازنة في مستوى واحد أو مستويين أو مستويات متعددة؟

يعتمد قرار إجراء الموازنة في مستوى واحد أو مستويين أو مستويات متعددة على هندسة القطعة وتوزيع كتلتها ومتطلباتها التشغيلية. والقاعدة الأساسية هي أنه إذا كان طول القطعة أكبر من قطرها وجب إجراء الموازنة في مستويين. وهذا ضروري لإزالة لا الاختلال في مركز الكتلة فحسب، بل أزواج القوى (اختلال العزم) الناشئة أثناء دوران القطعة أيضاً. والموازنة في مستويين مثالية للقطع مثل الأعمدة والمحاور والدوّارات الطويلة. وتزيل هذه الطريقة اختلال القطعة الساكن والديناميكي معاً، فتوفّر تشغيلاً أكثر ثباتاً وخالياً من الاهتزاز.

لكن لا يلزم مستويان دائماً. فإن كانت قطعتك على شكل قرص وقطرها أكبر بكثير من طولها (مثل الحذّافات والبكرات أو بعض المراوح)، قد تكفي الموازنة في مستوى واحد. فبما أن اختلال الكتلة في هذه القطع يتركّز في مستوى واحد تقريباً، يعطي التصحيح في مستوى واحد النتيجة المطلوبة. أما في القطع الأكثر تعقيداً، مثل المضخات متعددة المراحل أو دوّارات التوربينات الطويلة، فقد يلزم إجراء الموازنة في مستويات متعددة لإزالة الاختلال تماماً. فقد يحمل كل جزء من هذه القطع اختلالات داخلية وقد تؤثّر هذه الاختلالات بعضها في بعض. وفي MBS Balance، نرشدك في تحديد العدد الأنسب لمستويات الموازنة عبر تحليل خصائص قطعتك، فتحصل على الحل الأصحّ والأكفأ.

لتحويل القرار إلى أرقام يُستخدَم معياران: نسبة الطول/القطر (L/D) للقطعة، ونسبة سرعة التشغيل إلى السرعة الحرجة. ووفق القاعدة الهندسية الشائعة، إذا كانت نسبة L/D دون نحو 0,5 وكانت القطعة تعمل بسرعة منخفضة، فإن عدم الاتزان ساكن في معظمه ويكفي مستوى واحد؛ وإذا تجاوزت النسبة ذلك يبرز عدم اتزان الازدواج (العزم) ويلزم مستويان. كما يُوصى بالموازنة ثنائية المستوى إذا كان القرص رفيعاً لكنه يعمل بسرعة عالية.

وعندما تتجاوز سرعة التشغيل 70 بالمئة من أول سرعة حرجة للانحناء يبدأ الدوّار في السلوك المرن وتدخل الموازنة متعدّدة المستويات (النمطية) بحسب عدد الأنماط. وكثيراً ما يُتجاوَز هذا الحدّ في المضخّات المتعدّدة المراحل ودوّارات التوربينات الطويلة. وتحدّد MBS Balance، بتقييم نسبة L/D للقطعة وتوزيع كتلتها وسرعتها، استراتيجية موازنة تتيح لكم بلوغ فئة G المستهدفة بأقل عدد من المستويات.