Pervane balans ayarı, İHA'ların (İnsansız Hava Araçları) sorunsuz çalışmasını, güvenilirliğini ve uzun ömürlülüğünü sağlamada kritik bir süreçtir. Bir pervanenin dengesizliği; titreşime, gürültüye ve temel bileşenlerin hızlanmış aşınmasına yol açarak uçuş performansını olumsuz etkileyebilir.
ISO 21940-11:2016 standardı, rotor performansını optimize etmek için izin verilen dengesizlik seviyelerini tanımlayarak rotor balans ayarı için yaygın olarak başvurulan bir çerçeve sunar.
Bu makale, ISO 21940-11:2016 standardının temel kavramlarını, balans kalitesini belirlemek için kullanılan yöntemleri ve İHA pervanelerinin nasıl balans ayarı yapılabileceğine dair sonraki adımları inceler.
İçindekiler
-
ISO Rotor Balans Standardı
-
İzin Verilen Kalıntı Dengesizliği Belirleme Yöntemleri
-
Balans Kalite Dereceleri Özet Tablosu
-
Sonraki Adımlar
Dengesiz pervanelerin İHA'larda aşırı titreşime ve artmış gürültüye nasıl neden olduğunu öğrenmek için bu bağlantılara tıklayın.
1. ISO Rotor Balans Standardı
Pervane balans ayarı için en çok başvurulan standart ISO 21940-11:2016, “Rijit davranışlı rotorlar için prosedürler ve toleranslar”dır. Güncellenmiş tanımlar ve daha geniş uygulama alanlarıyla önceki 1940:1-2003 standardının yerini alır.
2016 yılında kabul edilen yeni standart basit bir varsayıma dayanır: Bir rotordaki dengesizlik seviyesi (U), kalıntı dengesizlik U, önceden tanımlanmış izin verilen kalıntı dengesizlik Uper'den küçük veya ona eşit olduğunda kabul edilebilir sayılır. Uper, kütle merkezinin düzlemindeki toplam tolerans olarak tanımlanır ve rotorun kütlesiyle doğru orantılıdır:
kg·m (kilogram metre), g·mm (gram milimetre), kg·mm (kilogram milimetre) veya mg·mm (miligram milimetre) cinsinden ölçülür.
U'nunper rotor kütlesine oranı eper olarak adlandırılır ve izin verilen kalıntı özgül dengesizlik olarak tanımlanır:
kg·m/kg (kilogram metre/kilogram), m (metre), g·mm/kg (gram milimetre/kilogram) veya μm (mikrometre) cinsinden ölçülür. Birçok eper değeri 0,1 μm ile 10 μm arasında düştüğü için μm genellikle tercih edilen birimdir.
Yalnızca bir resultant dengesizliğe (ve ihmal edilebilir bir moment dengesizliğine) sahip bir rotor için eper rotorun kütle merkezi ile mil ekseni arasındaki mesafedir.eper değerinin rotorun çalışma hızı n ile genellikle ters orantılı olarak değiştiği gözlemlenmiştir:
İHA rotor balans ayarı için 'çalışma hızı' yerine, pervanenin seyir uçuşu sırasında çalıştığı RPM olan 'seyir devir hızı' kullanılabilir.
Bu ilişki ayrıca şu şekilde de ifade edilebilir:
burada
Ω = seyir hızının açısal hızı, rad/s cinsinden
c bir sabittir
Başka bir deyişle, 
burada n = devir/dakika cinsinden seyir devir hızıdır.
Sizin için önerilen: Pervane İtki Standlarının Karşılaştırılması2. İzin Verilen Kalıntı Dengesizliği Belirleme Yöntemleri
ISO 21940-11:2016, izin verilen kalıntı dengesizliğinin büyüklüğünü belirlemek için kullanılabilecek beş yöntem belirtir:-
Birçok farklı rotorla yapılan uzun vadeli pratik deneyimlerden elde edilen balans kalitesi dereceleri
-
İzin verilen kalıntı dengesizliklerin deneysel değerlendirmesi
-
Dengesizlikten kaynaklanan sınırlı yatak kuvvetleri
-
Dengesizlikten kaynaklanan sınırlı titreşimler
-
Dengesizlik toleranslarına ilişkin yerleşik deneyim
2. ve 5. yöntemler, kendi rotorları için kendi içlerinde balans kalitesi toleranslarını belirlemeye yetecek kadar çok miktarda balans verisi biriktirmiş kuruluşlar tarafından en yaygın olarak kullanılır.
1. yöntem, tipik makine türleri için balans kalitesi gereksinimlerini belirlemek üzere “dünya çapındaki deneyim ve benzerlik değerlendirmeleri”ne dayanan küresel bir standardı kullanır.1. yönteme göre balans kalitesi derecesinin birimi “G”dir ve eperΩ büyüklüğüne eşittir; mm/s (saniyede milimetre) cinsinden ifade edilir. Örneğin, eperΩ = 6,3 mm/s ise balans kalitesi derecesi = G 6,3 olur.
3. Balans Kalitesi Dereceleri Özet Tablosu
|
Makine Türleri: genel örnekler |
Balans kalitesi derecesi (G) |
Büyüklük (eperΩ mm/s) |
|
Büyük, yavaş deniz motorları için krank mili tahrikleri, doğası gereği dengelidir |
G 1600 |
1600 |
G 40 |
40 |
|
Hava aracı gaz türbini |
G 6,3 |
6,3 |
|
Mil yüksekliği ≥80 mm olan elektrik motorları |
G 2,5 |
2,5 |
|
Jiroskoplar |
G 0,4 |
0,4 |
İHA pervaneleri genellikle G 6,3 kalite derecesine göre balanslanır; bu da düşük titreşim seviyeleri ve sorunsuz çalışma sağlar. Bu durum bileşenler üzerindeki zorlanmayı en aza indirerek aşırı aşınmayı önler ve sensör performansını etkilemez.
4. Sonraki Adımlar
Bu makalenin bilgilendirici olmasını umuyoruz. Pervane balans standartları hakkında başka sorularınız varsa yorumlarda bize bildirin.
Pervane balans ayarı konusunda en iyi uygulamalar hakkında daha fazla bilgi edinmek için kapsamlı Pervane Balans Teknikleri Hakkında Beyaz Kağıt dokümanımıza göz atın.
Pervanelerinizi balans ayarına almaya hazırsanız, Dinamik Pervane Balans Ayarı Ekipmanımıza göz atın.