فهم موازنة المجال (الموازنة في الموقع)

التعريف: ما هو موازنة المجال؟

التوازن الميداني، المعروف أيضًا باسم الموازنة في الموقعهي عملية تصحيح اختلال توازن الدوار أثناء دورانه في محامله وهيكله الداعم، بسرعة تشغيله الطبيعية أو قريبة منها. بخلاف موازنة الورشة، حيث يُزال الدوار ويُوضع على آلة موازنة متخصصة، تُجرى موازنة الموقع في الموقع بعد تجميع الآلة بالكامل.

تتضمن العملية عادةً استخدام جهاز تحليل اهتزاز محمول لقياس سعة ومرحلة الاهتزاز 1X (سرعة التشغيل)، وإرفاق وزن تجريبي لكتلة معروفة، وإعادة قياس استجابة الاهتزاز الجديدة، ثم استخدام هذه المعلومات لحساب وزن التصحيح المطلوب وموضعه الزاوي.

لماذا يعد موازنة المجال ضرورية؟

على الرغم من دقة موازنة الورشة العالية، إلا أنها لا تراعي جميع العوامل المؤثرة على توازن الآلة في بيئة تشغيلها. تُعدّ الموازنة الميدانية ضرورية عندما يكون سبب عدم التوازن، أو لا يمكن تصحيحه إلا من خلال مراعاة تجميع الآلة بالكامل. تشمل الأسباب الشائعة ما يلي:

• عدم توازن التجميع: الاختلال النهائي في أي آلة هو مجموع اختلال جميع مكوناتها الدوارة (مثل: المكره، العمود، الوصلة، البكرة). تُصحّح موازنة الحقل اختلال المجموعة بأكملها دفعةً واحدة.
• التأثيرات التشغيلية: قد ينشأ عدم التوازن نتيجة عوامل لا تظهر إلا في ظروف التشغيل العادية، مثل التشوه الحراري للدوار، أو القوى الديناميكية الهوائية، أو القوى الهيدروليكية. ولا يمكن تكرار هذه العوامل في آلات موازنة الورش.
• تراكم المواد أو التآكل: بالنسبة للآلات مثل المراوح والمنفاخات وأجهزة الطرد المركزي، قد يؤدي التراكم غير المتساوي للمنتج أو التآكل غير المتساوي إلى اختلال التوازن بمرور الوقت. موازنة الحقل هي الطريقة العملية الوحيدة لتصحيح هذا الوضع دون الحاجة إلى إصلاح شامل.
• عدم جدوى الإزالة: بالنسبة للآلات الضخمة جدًا، مثل المراوح الصناعية الكبيرة أو مولدات التوربينات، فإن إزالة الدوار لموازنة الورشة أمر مكلف للغاية ويستغرق وقتًا طويلاً. أما موازنة الموقع فهي حل أسرع وأكثر اقتصادًا.

عملية موازنة المجال (طريقة معامل التأثير)

الطريقة الأكثر شيوعًا لموازنة المجال هي طريقة معامل التأثير، والتي تتبع عملية منطقية خطوة بخطوة:

1. التشغيل الأولي: يتم تشغيل الماكينة بالسرعة العادية، ويتم قياس وتسجيل سعة الاهتزاز الأولية 1X ومرحلة الاهتزاز (متجه عدم التوازن).
2. وضع الوزن التجريبي: يتم إيقاف الماكينة، ويتم تثبيت وزن تجريبي ذو كتلة معروفة بشكل آمن على الدوار في موضع زاوية معروف.
3. تشغيل تجريبي: يُشغَّل الجهاز مرة أخرى بنفس السرعة. تُقاس سعة الاهتزاز وطوره الجديدان (متجه الاستجابة) ويُسجَّلان.
4. حساب: يُستخدم التغير في متجه الاهتزاز الناتج عن وزن الاختبار لحساب "معامل التأثير". يصف هذا المعامل مقدار تغير الاهتزاز عند نقطة القياس عند مقدار معين من عدم التوازن في موضع التصحيح. ثم يستخدم المحلل هذا المعامل ومتجه عدم التوازن الأولي لحساب الكتلة الدقيقة وزاوية وزن التصحيح المطلوب.
5. تصحيح وضع الوزن: يتم إيقاف الماكينة وإزالة الوزن التجريبي وتثبيت وزن التصحيح النهائي المحسوب بشكل دائم بالزاوية المحددة.
6. تشغيل التحقق: يتم تشغيل الماكينة مرة أخيرة للتأكد من أن الاهتزاز قد تم تقليله إلى مستوى مقبول، وفقًا للمعايير مثل ISO 20816-1.

الاعتبارات الرئيسية والضمانات

تتطلب موازنة الحقل مهارةً وتخطيطًا دقيقًا. كما هو موضح في معايير مثل ISO 21940-13، السلامة هي الأهم.

• Safety: يجب تثبيت أوزان الاختبار والتصحيح بإحكام لتحمل قوى الطرد المركزي عند سرعة التشغيل. يجب التحكم في الوصول إلى الآلة أثناء التشغيل.
• المتطلبات الأساسية: قبل محاولة تحقيق التوازن، هناك أسباب محتملة أخرى للاهتزاز العالي 1X، مثل عدم المحاذاةيجب استبعاد الرنين أو الارتخاء.
• الأجهزة: تتطلب هذه العملية جهاز تحليل اهتزازات قادر على قياس السعة والطور، بالإضافة إلى مستشعر مرجعي للطور (مقياس سرعة الدوران).

← العودة إلى الفهرس الرئيسي