Sinyal sorunları rehberi
Belirti: Genlik tur başına iki kez dalgalanıyor — kod diski semer çarpılması ve mil eliptikliği
Tur başına iki kez dalgalanan genlik zarfı genellikle okuma aralığında cos2θ bileşeni demektir: disk semer çarpılması okuma yarıçapına F·(r/R)² olarak ulaşır ve göbek yüzünün ikinci dereceden deformasyonu kaldıraçla yaklaşık 4× büyütülür. Bu makale yüzey biçiminden genlik düşüşüne çeviriyi, düzlemsellik ölçütlerini ve serbest ile sıkıştırılmış durumları karşılaştırarak ile 90° yeniden montajla ayırma yöntemlerini verir.
Z tetiklemeli çok turlu eşzamanlı ortalamadan sonra A ve B zarfları tur başına iki kez dalgalanır ve Lissajous dairesi bir turda iki kez şişip büzülür. Eksenel salgı ve eksantriklik tur başına bir kez verir (bu serinin önceki makalesine bakın); iki kez, okuma noktasındaki aralık veya radyal konumda cos2θ olduğu — diskle birlikte dönen bir parçanın ikili simetrisi olduğu — anlamına gelir. Önce semer çarpılmasından genlik düşüşüne çeviri, sonra göbek ve mil katkıları, son olarak ölçütler ve ayırma ölçümleri.
Semer çarpılmasından genlik düşüşüne çeviri
Semer, ince plakanın en yaygın ikinci dereceden biçimidir:
z = a·r²·cos2θ
İki yönde eşit, ters işaretli eğrilikli eğilmedir; çoğu kez anizotrop film gerilimi, ince metal sac hadde artık gerilimi veya düzensiz soğumadan gelir. Dış yarıçap R içinde minimum bölge yöntemiyle düzlemsellik F = 2aR²’dir (simetriden iki sınırlayan düzlem yataydır). Okuma yarıçapı r_h’de tepe-tepe aralık:
Δg = 2a·r_h² = F·(r_h/R)²
Görüntüleme okumasının genlik–aralık eğrisiyle (göreli eğim S = (1/m)·dm/dg) tur başına iki kez dalgalanma oranı:
η ≈ |S|·Δg/2
Örnek: Ø50 mm disk, r_h = 20 mm, λ = 0.88 μm, aydınlatma açı genişliği 20 mrad (varsayılan).
| Semer düzlemselliği F | Δg | 5000 çizgi, g0 = 150 μm (S ≈ −0.37%/μm) | 10000 çizgi, g0 = 25 μm (S ≈ −0.84%/μm) |
|---|---|---|---|
| 10 μm | 6.4 μm | η ≈ 1.2% | η ≈ 2.7% |
| 40 μm (ince sac) | 25.6 μm | η ≈ 4.7% | η ≈ 10.9% |
Kâse çarpılması z = c·r² eksenel simetriktir: yalnızca nominal aralığı değiştirir, dalgalanma üretmez; eğim tur başına bir kez verir. Düzlemsellik raporundaki sayı doğrudan dalgalanmaya çevrilemez — biçimi ayrıştırıp yalnızca cos2θ terimini alın.
Göbek ve milden 2. dereceden katkılar
Göbek yüzünün ikinci dereceden deformasyonu büyütülür. Tornalamada iki noktalı sıkma, tek vidalı açık göbek, kelepçe halkasıyla bastırılan boş mil, montaj yüzünü semer yapabilir. Disk o yüze oturunca iç kenar hem yüksekliği hem eğimi izler, dış kenar kaldıraç gibi dalgalanmayı büyütür. Kirchhoff halka plaka hesabı (iç kenar yüzü izler, dış serbest): Ø12 mm göbek, yüz kenarında ±1 μm semer r = 20 mm’de yaklaşık ±3.8 μm olur, kazanç G ≈ 3.8; rijit teğet dışdeğerleme 5.7 verir, plaka eğilmesi bir kısmını alır. Oran yalnızca geometriye bağlıdır, disk kalınlığı ve malzemesinden bağımsızdır.
Düz sıkma çarpılmanın yalnızca bir kısmını giderir. Diskin kendisi semerse ve göbek merkez Ø12 mm’yi zorla düzleştirirse, okuma yarıçapında semer bileşeninin yaklaşık %66’sı kalır; Ø16 mm düzleştirmede yaklaşık %49. Yapıştırma genelde boşlukları doldurur, diski düzleştirmez; çarpılma büyük ölçüde olduğu gibi kalır.
Eliptiklik: dönen ve duran parçaları ayırın. Boş mil, göbek deliği veya rulman iç bileziği elipse basılırsa sabit radyal yük altında açıya senkron 2× radyal salgı üretir ve montaj flanşını da bozabilir. Eliptik basılmış yatak durgundur: esas olarak boşluk ve ön yükü değiştirir; salgı genellikle kafes hızını izler, açıya sıkı senkron değildir ve Z senkron ortalamayla zayıflar. 2× radyal salgı, kod yolu genişlik payı yetersizse genliği belirgin etkiler — tolerans dışı eksantriklikle aynı mekanizma.
Düzlemselliği ölçüte çevirmek
İzin verilen 2× dalgalanma η_a için okuma yarıçapındaki izin verilen tepe-tepe aralık ve disk semer düzlemselliği:
Δg_a = 2η_a/|S|, F_a = Δg_a·(R/r_h)²
η_a = %2, Ø50 mm, r_h = 20 mm ile:
| Okuma koşulu | Δg_a | Disk semer düzlemselliği F_a | Göbek yüzü 2. dereceden dalgalanma (tepe-vadi, G ≈ 3.8) |
|---|---|---|---|
| 5000 çizgi, g0 = 150 μm | 10.8 μm | 16.9 μm | 2.9 μm |
| 10000 çizgi, g0 = 25 μm | 4.8 μm | 7.4 μm | 1.3 μm |
Çizim düzlemselliği kâse ve diğer dalgalanmayan bileşenleri içerir; sert sınır olarak kullanmak muhafazakârdır. Daha doğrudan kabul büyüklüğü, montaj sonrası okuma yarıçapındaki eksenel salgının 2× bileşenidir. Göbek yüzü sütunu gösterir ki ince adımda yüzün 2. dereceden dalgalanması mikrometre düzeyinde tutulmalıdır — diskin kendisinden çok daha sıkı.
Serbest durum ile sıkıştırılmış durum karşılaştırması
- Serbest durum: diski aynı yarıçapta, 120° aralıklı üç mesnete koyun; interferometre veya lazer tarama ile biçimi ölçün, semer katsayısı a ve azimutu sığdırın. Üç mesnette öz ağırlık sehimi yalnızca eksenel simetrik ve 3./6. derece bileşenler içerir, cos2θ’ya karışmaz.
- Sıkıştırılmış durum: göbek ve mile monte edin; Z referansıyla r = 15 mm ve 20 mm’de eksenel salgıyı ölçün, 2× bileşenin genlik ve fazını alın. Disk öz çarpılması r² ile büyür, iki yarıçap oranı yaklaşık 1.78; göbek yüzünden iletilen deformasyon daha yavaş büyür, aynı geometride yaklaşık 1.37.
- Kayıt: sıkıştırılmış 2× bileşen a·r_h²’ye yakın ve azimut serbest durum işaretine uyuyorsa sorun diskte; sıkmadan sonra belirgin artıyorsa veya sıkma kuvvetiyle değişiyorsa sorun göbek ve sıkma yöntemindedir.
- 90° yeniden montaj: sökülebilir sıkmada diski göbeğe göre 90° çevirip yeniden takın. Diskin kendi cos2θ’si işaret değiştirir; göbekteki sabit işaret faz referansıysa iki ölçülen fazör P₁ = H + D, P₂ = H − D’dir, yani D = (P₁ − P₂)/2, H = (P₁ + P₂)/2 (Şekil 3).
- Sinyale dönüş: 2× bileşen ve ölçülen eğim S’den η öngörün, ölçülen zarfla karşılaştırın; ancak uyuştuklarında ana neden bulunmuş sayılır.
Mühendislik notları
- Tur başına 2× zarf dalgalanmasında önce Z ile sıkı senkron mu bakın: evet → dönen parçalarda ikili simetri; hayır → rulman ve gövde.
- Düzlemselliğin yalnızca cos2θ terimi 2× dalgalanma üretir; çeviri Δg = F·(r_h/R)²’dir, okuma yarıçapı dışarıda oldukça daha duyarlıdır.
- Göbek yüzünün ikinci dereceden deformasyonu okuma yarıçapına kaldıraçla yaklaşık 3–4× büyütülür; ince adımda yüz 2. dereceden dalgalanmasını 1–3 μm içinde tutun.
- Disk montaj yüzü yakınında iki noktalı sıkma ve tek vidalı açık kelepçeden kaçının; sıkmak gerekiyorsa kelepçeyi yüzden uzak tutun veya tam daire dağıtımlı yapı kullanın.
- Üç mesnette serbest durum biçimi öz ağırlık girişimini önler ve semer katsayısını doğrudan verir.
- Sökülebilir yapılarda 90° yeniden montaj, parçaları tekrar tekrar değiştirmekten daha ucuza disk ve göbek katkılarını ayırır.
Özet
Tur başına iki kez genlik dalgalanması, okuma aralığında cos2θ bileşeni demektir. Disk semer çarpılması okuma yarıçapına F·(r_h/R)² olarak ulaşır; göbek yüzünün ikinci dereceden deformasyonu kaldıraçla büyütülür ve çoğu kez diskin kendisinden daha önemlidir. Düzlemselliği ikisi için de ölçüte çevirin, sonra serbest/sıkıştırılmış karşılaştırma ve 90° yeniden montajla kaynakları ayırarak diski mi sıkmayı mı değiştireceğinize karar verin.
Çince orijinal makalenin çevirisi (0202). ENC7 – enkoder diski üreticisi (teklif) · Teknik makaleler · https://enc7.com
© Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd. Tüm hakları saklıdır. Bu makale yapay zekâ desteğiyle hazırlanmıştır.