Santrifüj Balansı: Sənaye Santrifüjləri üçün Yerində Prosedur
Rotoru maşından çıxarmadan dekanterlərin, disk yığınlarının, səbətin və boruşəkilli santrifüjlərin iki müstəvili dinamik balanslaşdırılması üçün sahə texnikinin istinadı.
Niyə Santrifüj Balansının Balanssızlığı Düşündüyünüzdən Daha Çox Qiymətlidir
Santrifüjlər əksər sənaye maşınlarının heç vaxt çata bilmədiyi sürətlə işləyir. 3000 dövr/dəq sürətlə işləyən dekanter saniyədə 50 dövr edir. 6000 dövr/dəq sürətlə işləyən disk yığını ayırıcı isə saniyədə 100 dövr edir. Bu sürətlə, hətta qram balanssızlıq belə kilonytonlarla ölçülən qüvvələr yaradır.
Fizika amansızdır: mərkəzdənqaçma qüvvəsi sürətin kvadratı ilə artır. 3000 dövr/dəq-də 50 N qüvvə yaradan bir tarazlıq, 6000 dövr/dəq-də 200 N qüvvə yaradır — eyni bir neçə qramdan dörd dəfə çox. Hər itkin metal qırıntısı, kasa divarındakı hər qeyri-bərabər çöküntü, rulondakı hər kiçik asimmetriya — bütün bunlar sürətlə güclənir.
Bunun praktikada nə demək olduğu budur:
Balanssız santrifüjlər rulmanları 3-5 dəfə daha tez istehlak edir. Bir dəst: 800–3000+ avro.
Yellənən rotorlar məhsulun saflığını azaldır və sentratdakı bərk maddələri artırır.
İş yeri limitlərini aşır. Proses boyunca səslənir.
Yastıq dəyişdirilməsi + itirilmiş istehsal + təcili təchizat + əlavə iş saatları.
Birbaşa xərclərdən başqa, daha incə bir problem də var. Əczaçılıq və qida emalı sahəsindəki santrifüjlər ciddi keyfiyyət standartlarına cavab verməlidir. Titrəyən santrifüj uyğunsuz ayrılma yaradır - keyfiyyət nəzarətindən keçməli olan partiyalar isə keçmir. Əczaçılıqda uğursuz partiya sadəcə israf deyil; bu, uyğunluq hadisəsi, kök səbəb araşdırması və potensial olaraq tənzimləyici bir bayraqdır.
Davamlı kimyəvi prosesdə planlaşdırılmamış tək bir santrifüjün dayandırılması başa gələ bilər 15.000–50.000 avro məhsuldan asılı olaraq istehsal itkisində. Rotorun balanslaşdırılması 1-2 saat çəkir və bunun çox az hissəsinə başa gəlir. İqtisadiyyat incə deyil.
Santrifüj növləri və onların balanslaşdırma fərqləri
İki müstəvili sınaq çəkisi metodu bütün santrifüj növlərinə aiddir. Lakin giriş nöqtələri, korreksiya müstəvisi yerləri və tipik balanssızlıq mənbələri xeyli fərqlənir. Maşın növünü gəlməzdən əvvəl bilmək vaxta qənaət edir və sürprizlərin qarşısını alır.
Dekanter santrifüjləri
Daxili diyircəkli konveyerə malik uzun, silindrik qab. Müstəqil şəkildə balanslaşdırılmalı olan iki ayrı rotor (qab və diyircəkli). Tarazlıq adətən diyircəkli uçuşların aşınmasından, qeyri-bərabər bərk cisimlərin yığılmasından və ya istilik dövranından qabın yüngül təhrifindən yaranır. Düzəliş müstəviləri uc flanşlarında və ya qovşaq üzlərindədir.
Disk yığını ayırıcıları
Konik disklər yığını olan yüksək sürətli şaquli maşınlar. Yüksək dövr/dəqiqə səbəbindən balanssızlığa son dərəcə həssasdır. Ümumi mənbələr: diskin itməsi və ya yerinin dəyişməsi, qeyri-bərabər çamur cibləri, burun aşınması. Düzəliş adətən qabın yuxarı və aşağı hissəsində aparılır. Giriş üçün qapağı çıxarmaq lazımdır — buna hazır olun.
Səbət (soyucu) santrifüjləri
Filtrləmə üçün perforasiyalı səbət. Ən çox yayılmış balanssızlıq mənbəyi tortun qeyri-bərabər paylanmasıdır — məhsul simmetrik şəkildə verilmir, buna görə də bir tərəfdə daha çox kütlə toplanır. Boş səbəti balanslaşdırmaq işin yalnız yarısıdır; qidalanma paylanması da həll edilməlidir. Düzəlişlər səbətin halqasında və ya mərkəzində edilir.
Boruşəkilli santrifüjlər
Ultra yüksək sürətli, kiçik diametrli qablar. Son dərəcə sıx balans tolerantlıqları (çox vaxt G1.0 və ya daha yüksək). Hətta milliqramlardan da balanssızlıq əhəmiyyətlidir. Bunlar adətən emalatxanada balanslaşdırılır, lakin yenidən quraşdırıldıqdan sonra yerində trim balanslaşdırma nəticələri yaxşılaşdırır. Çox kiçik sınaq çəkilərindən istifadə edin — 0.1–0.5 q.
Niye sexde balanslasdirma kifayet etmir
Əksər santrifüj rotorları quraşdırmadan əvvəl fabrikdə və ya balanslaşdırma sexində balanslaşdırılır. Bəs maşın işlədikdən sonra niyə tez-tez vibrasiya yenidən görünür?
Çünki mağazanın balanslaşdırılması və real əməliyyat şəraiti fərqli mühitlərdir.
Müxtəlif yataklar. Balanslaşdırıcı maşın öz dəqiq mili və yastıqlarından istifadə edir. Mərkəzdənqaçma maşın öz yastıqlarından istifadə edir — bunlar fərqli boşluqlara, əvvəlcədən yükləməyə və hizalanmaya malikdir. Balanslaşdırıcı maşında "mükəmməl" ölçülən rotor faktiki korpusda bir qədər fərqli şəkildə yerləşir.
Uyğun toleranslar. Rotoru çıxardığınız, daşıdığınız, balanslaşdırdığınız və yenidən quraşdırdığınız zaman hər bir interfeysdə xəta toplanır: konus oturacağının təması, muftanın uyğunluğu, kilidləyici qayka fırlanma anı, açarın mövqeyi. Hər bir mənbə təkbaşına kiçikdir. Birlikdə, onlar 5-15 mikron eksantriklik əlavə edə bilərlər - bu da yüksək dövr/dəqiqədə vibrasiyanı məqbul hədlərdən yuxarı qaldırmaq üçün kifayətdir.
Əməliyyat şərtləri. Proses temperaturunda istilik genişlənməsi yastıq boşluqlarını və valın hizalanmasını dəyişdirir. Sürətlə qaba mərkəzdənqaçma yükü emalatxana balanslaşdırma maşınında mövcud olmayan elastik deformasiya yaradır. Qabın içərisindəki emal materialı kütlə paylanmasını tamamilə dəyişdirir.
Yerində balanslaşdırma bütün bu problemlərin qarşısını alır. Siz real istilik şəraitində real sürətlə real yastıqlardakı titrəməni ölçürsünüz. Hesabladığınız düzəliş hər şeyi nəzərə alır — çünki siz faktiki işləmə vəziyyətini ölçürsünüz, onun təxmini dəyərini yox.
3000 dövr/dəq-dən yuxarı sentrifuqalar üçün, rotor emalatxanada balanslaşdırılmış olsa belə, quraşdırmadan sonra həmişə yerində trim balansını planlaşdırın. Təkmilləşdirmə, adətən, yalnız emalatxana balansı ilə müqayisədə 30–60% daha aşağı qalıq vibrasiyadır.
Balanslaşdırma Proseduru — Addım-addım
Bu, santrifüj xüsusiyyətlərinə uyğunlaşdırılmış standart iki müstəvili sınaq çəki prosedurudur. Ümumi vaxt: adi iş üçün 1-2 saat. İlk dəfə quraşdırma üçün əvvəlcədən yoxlama da daxil olmaqla 3 saata qədər vaxt ayırın.
Lazımi avadanlıqlar: Balanset-1A portativ balanslaşdırıcı, noutbuk, sınaq çəkiləri, korreksiya çəkiləri (proses santrifüjləri üçün paslanmayan polad), əsas alətlər, elektron tərəzilər.
Santrifüjlər əhəmiyyətli dərəcədə fırlanma enerjisi saxlayır. Bütün ölçülməmiş fazalar üçün kilidləmə/takaut prosedurlarının mövcudluğunu təsdiqləyin. Yoxlayın: çatlamış qab, yastıqda yellənmə (əl ilə yoxlayın), boş montaj boltları, qabda emal materialı yoxdur (əvvəlcə boşaldın və təmizləyin). Balanslaşdırma kütlə paylanmasını düzəldir — mexaniki zədələnməni düzəltmir.
Əvvəlcədən yoxlama və hazırlıq
Santrifüjü boşaldın və emal materialını qabdan və ya səbətdən çıxarın. Rotoru vizual olaraq yoxlayın: itkin hissələri, çatları, ağır çöküntüləri və spiral aşınmalarını (dekanterləri) axtarın. Yastığın vəziyyətini yoxlayın — valı əl ilə yelləyin. Əgər hiss olunan bir əyilmə varsa, balanslaşdırmadan əvvəl yastıqları dəyişdirmək lazımdır.
Disk yığma maşınlarında bütün disklərin mövcudluğunu və düzgün yerləşdirildiyini yoxlayın. 6000 dövr/dəq sürətlə hərəkət etdirilən tək bir disk bir neçə yüz qram ekvivalent balanssızlığa səbəb ola bilər.
Sensorları və taxometri quraşdırın
Hər bir yataq korpusuna radial istiqamətdə (valın perpendikulyar) bir akselerometr qoşun. Balanset-1A dəstindəki maqnit bərkidicilərindən istifadə edin. Şaquli santrifüjlərdə sensorları üfüqi müstəvidə — balanssızlıq qüvvələrinin ən güclü olduğu radial istiqamətdə quraşdırın.
Lazer taxometrini mil, mufta və ya qab ucundakı əks etdirici lenti oxumaq üçün yerləşdirin. Hər şeyi Balanset-1A qurğusuna və sonra USB vasitəsilə noutbuka qoşun.
İlkin vibrasiyanı qeyd edin
Santrifüjü işə salın və işləmə sürətinə gətirin. Göstəricilərin sabitləşməsini gözləyin — santrifüjlərin istilik və mexaniki tarazlığa çatması 30-60 saniyə çəkə bilər. Balanset-1A hər iki müstəvi üçün real vaxt rejimində titrəmə sürətini (mm/s) və faz bucağını (dərəcə) göstərir.
Əsas xətti qeyd edin. Bu, sizin "əvvəlki" ölçmənizdir — sonrakı hər şey üçün istinad.
Sınaq çəkisi — müstəvi 1
Sentrifuqanı dayandırın (blokdan çıxarın). Məlum kütləli sınaq çəkisini birinci korreksiya müstəvisinə — adətən aparıcı tərəf flanesinə və ya qoşquya — bərkidin. Sınaq çəkisini rotor kütləsinin faizi ilə deyil, qüvvəyə görə seçin: iş sürətində yaranacaq mərkəzdənqaçma qüvvəsini hesablayın (F = m·r·ω²) və bu qüvvəni rotor çəkisinin təxminən 5–10%-i həddində saxlayın. Kiçikdən başlayın və vibrasiya amplitudası və ya fazası 20–30% dəyişənə qədər — etibarlı təsir əmsalları üçün kifayət qədər — artırın. Sentrifuqa sürətlərində hətta bir neçə qram belə böyük qüvvələr yaradır, buna görə də, xüsusilə yüksək sürətli disk-paketlərdə, kiçik tərəfdə səhv etmək daha yaxşıdır.
Dəqiq bucaq mövqeyini qeyd edin. Santrifüjü yenidən başladın, işləmə sürətinə çatın və yeni vibrasiyanı və fazanı qeyd edin.
Sınaq çəkisi — müstəvi 2
Mərkəzdənqaçma qurğusunu dayandırın. Sınaq çəkisini 1-ci müstəvidən çıxarın və onu 2-ci müstəvidə (sürücü olmayan uc) eyni bucaq vəziyyətinə quraşdırın. Yenidən başladın, ölçün, qeyd edin.
Balanset-1A artıq üç tam məlumat dəstinə malikdir: ilkin, 1-ci müstəvi cavabı, 2-ci müstəvi cavabı. Proqram təminatı tam 2×2 təsir əmsalı matrisini hesablayır.
Daimi korreksiya çəkilərini quraşdırın
Proqram təminatı aşağıdakıları göstərir: ""1-ci müstəvi: 212°-də 18,2 q. 2-ci müstəvi: 58°-də 7,4 q."" Sınaq çəkisini çıxarın. Korreksiya kütlələrini elektron tərəzidə çəkin. Hesablanmış mövqelərdə quraşdırın.
Emal santrifüjləri üçün korroziyaya davamlı olmaq üçün paslanmayan polad çəkilərdən istifadə edin. Qaynaq (ən çox qablar üçün) və ya boltlama (flanşlar və qovşaqlar üçün) ilə bərkidin. Dekanter rulonlarında çəkilər adətən uçuş arxa tərəfinə qaynaqlanır.
Təsdiqləyin və sənədləşdirin
Sentrifuqanı son dəfə yenidən işə salın. Proqram təminatı hər iki müstəvidə qalıq vibrasiyanı göstərir. Nəticəni istehsalçının vibrasiya həddi və ya uyğun ISO 20816-3 zona sərhədi ilə qiymətləndirin; rotorun öz balans keyfiyyəti ayrıca olaraq onun ISO 21940-11 (əvvəllər ISO 1940-1) üzrə g·mm vahidində G-dərəcəli tolerantlığına qarşı yoxlanılır. Praktik sahə hədəfi kimi biz adətən 3,000 RPM-də dekanteri 2.8 mm/s-dən aşağı, 6,000 RPM-də disk-paketli separatoru isə 1.0 mm/s-dən aşağı olduqda qəbul edirik.
Əgər qalıq hələ də hədəfdən yuxarıdırsa, proqram təminatı kiçik əlavə çəkilər kimi düzəlişlər təklif edir. Praktikada, ilk düzəlişdən sonra 80–85% santrifüj işləri tamamlanır.
Hesabatı yadda saxlayın. Balanset-1A vibrasiya spektrlərini, düzəliş tarixçəsini və əvvəl/sonra müqayisələrini arxivləşdirir. Bu məlumatlar birbaşa texniki xidmət qeydlərinizə və uyğunluq sənədlərinizə daxil olur.
Sahə Hesabatı: Kimya Zavodunda Dekanter
Mərkəzi Avropada ixtisaslaşmış kimyəvi maddələr istehsalçısı əsas dekanter santrifüjü ilə bağlı təkrarlanan problemlə üzləşirdi. Yastıqlar gözlənilən 18 aylıq xidmət müddəti əvəzinə hər 4-5 aydan bir sıradan çıxırdı. Hər bir yastıq dəyişikliyi 2 günlük istehsal dayandırılması, kran və təcili ehtiyat hissələri sifarişi tələb edirdi. 14 ay ərzində üçüncü sıradan çıxdıqdan sonra bizə zəng etdilər.
Dekanter 2,8 metr uzunluğunda və 3200 dövr/dəq sürətlə işləyən üfüqi bir vahid idi. Kalsium karbonat məhlulu emal olunurdu — bu, zamanla rulonların qeyri-bərabər uçuşlarını təmin edən aşındırıcı materialdır. Zavod hər dəfə podşipnikləri dəyişdirmişdi, lakin heç vaxt əsas səbəbi aradan qaldırmamışdı.
Balanset-1A-nı planlı texniki xidmət pəncərəsində quraşdırdıq. İlkin vibrasiya: ötürücü ucunda 12.4 mm/s, sərbəst ucda 8.6 mm/s. Hər iki göstərici ISO 10816-3-də sərt dayaqlı böyük 1-ci qrup maşınlar üçün ən yüksək C/D zona sərhədini belə (7.1 mm/s) aşırdı — qəti şəkildə D zonasında, "zədələnmə baş verir".
İki müstəvidə bir korreksiyadan sonra — quraşdırma da daxil olmaqla ümumi vaxt 90 dəqiqə — nəticələr:
Üfüqi dekanter santrifüjü — CaCO₃ emalı
2.8 m qrafin, 3200 dövr/dəq, kalsium karbonat məhlulu. Sürüşmə zamanı aşınma mütərəqqi balanssızlığa səbəb oldu. Balanslaşdırma müdaxiləsindən əvvəl 14 ay ərzində üç yastıq dəsti tükəndi.
Altı ay sonra həmin rulmanlar hələ də işləyirdi. Vibrasiya 3.1 mm/s-ə qalxmışdı — abraziv proses nəzərə alınarsa gözlənilən idi — amma yenə də 4.5 mm/s xəbərdarlıq səviyyəmizdən aşağı idi. Növbəti planlı dayandırmada yenidən balanslaşdırdılar. O vaxtdan bəri ümumi rulman ömrü: 20+ ay proqnozlaşdırılır.
Təkcə ilk ildə qarşısı alınan yastıq dəyişdirmə xərci təxminən 6000–8000 avro təşkil etmişdir. Balanset-1A cihazının qiyməti: 1975 avro. Onlar bundan eyni zavoddakı üç digər sentrifuqada istifadə edirlər.
ISO Standartları və Qəbul Meyarları
Sentrifuqanın balans keyfiyyəti iki tamamlayıcı standartla tənzimlənir: biri rotorda nə qədər qalıq disbalansa icazə verildiyini müəyyən edir (ISO 21940-11, əvvəllər ISO 1940-1), digəri quraşdırılmış maşın üçün qəbul edilən vibrasiya səviyyələrini təyin edir (ISO 10816 / 20816). Bunlar ayrı qəbul meyarlarıdır: G dərəcəsi rotorun disbalans tolerantlığıdır, korpus vibrasiyası həddi deyil.
ISO 21940-11 (əvvəllər ISO 1940-1) — Balans keyfiyyəti dərəcələri
Bu standart mm/s ilə ifadə olunan icazə verilən qalıq xüsusi disbalans ilə bucaq sürətinin hasilinə bərabər dərəcə nömrələri (G) təyin edir. Daha aşağı G = daha sərt tolerantlıq.
| Dərəcə | Tipik tətbiq | Nümunə santrifüj növləri |
|---|---|---|
| G 0.4 | Ultra dəqiq rotorlar | Ultra-santrifüjlər, yüksək sürətli laboratoriya ayırıcıları |
| G 1.0 | Dəqiq rotorlar | Disk yığını ayırıcıları, boruşəkilli santrifüjlər |
| G 2.5 | Ümumi sənaye | Dekanterlər, soyucu santrifüjlər, proses ayırıcıları |
| G 6.3 | Standart maşın | Ağır iş rejimində işləyən dekanterlər, mədən santrifüjləri |
ISO 10816-3 / ISO 20816-3 — Maşın vibrasiyasının şiddəti
Bu standartlar vibrasiya zonalarını maşın qrupu və dayaq tipinə görə müəyyən edir; sentrifuqalar ayrıca adlandırılmış maşın qrupu deyil, buna görə maşının ölçüsünə uyğun qrupu və ya göstərilibsə istehsalçı hədlərini tətbiq edin. Sərt dayaqlarda olan orta ölçülü maşın üçün (2-ci qrup, 15–300 kW) ISO 10816-3 belə müəyyən edir:
| Zona | Vibrasiya sürəti (mm/s RMS) | Təfsir |
|---|---|---|
| A | ≤ 1.4 | Yaxşı — yeni istifadəyə verilib və ya balanslaşdırıldıqdan sonra |
| B | 1.4 – 2.8 | Uzunmüddətli istismar üçün məqbuldur |
| C | 2.8 – 4.5 | Yalnız qısamüddətli dözümlülük — düzəldici tədbirlər planı |
| D | 4.5 | Zərər baş verir — dərhal söndürün və düzəldin |
Böyük maşınlar (1-ci qrup, 300 kW-dan yuxarı) daha yüksək sərhədlərə malikdir — sərt dayaqlarda 2.3 / 4.5 / 7.1 mm/s — və elastik dayaqlar bunları daha da artırır. Vibromera-nın praktik sahə hədəfləri kimi (ISO zona sərhədləri deyil): tipik proses sentrifuqalarında balanslaşdırmadan sonra 2.8 mm/s-dən aşağı səviyyəni hədəfləyin, 4.5 mm/s-də xəbərdarlıq qurun və 7.1 mm/s-də tədbir görün. Balanset-1A proqram təminatı ISO zona sərhədlərini avtomatik göstərir.
Nə vaxt balanslaşdırmaq lazımdır — Cədvəl və tetikleyicilər
| Vəziyyət | Tövsiyə olunan Tədbir |
|---|---|
| Quraşdırıldıqdan sonra yeni santrifüj | Balansı yoxlayın; vibrasiya olarsa, yerində düzəldin > A zonası |
| Rotor təmirindən, fırlanma dəyişikliyindən və ya disk dəyişdirilməsindən sonra | Həmişə yenidən balanslaşdırın — kütlə paylanması dəyişib |
| Aşındırıcı/korroziya xidməti (kimyəvi maddələr, mədənçilik) | Vibrasiyanı rüblük yoxlayın; yuxarıya doğru trenddə yenidən balanslaşdırın |
| Təmizlik xidməti (əczaçılıq, qida, süd məhsulları) | Planlaşdırılan bağlanma zamanı illik yoxlama |
| İstənilən vaxt titrəmə 4,5 mm/s-dən çox olur | Növbəti mövcud pəncərədə balanslaşdırma cədvəli |
| Titrəmə 7,1 mm/s-dən çoxdur | Maşını dayandırın, zədələnməni yoxlayın, sonra tarazlığı qoruyun |
| Gözlənilməz səs-küy, yataq temperaturunun artması | Titrəməni dərhal ölçün — balanssızlığın və ya başqa bir səbəbin olub olmadığını müəyyən edin |
Rüblük olaraq vibrasiyaya meyl göstərən və artımın ilk əlamətində yenidən tarazlaşan bitkilər hesabatı 70–80% planlaşdırılmamış santrifüj dayanacaqları azdır. Balanset-1A tarixi məlumatları saxlayır — bugünkü ölçməni tək ekranda 6 ay əvvəlki balanslaşdırmadan sonrakı baza ilə müqayisə edin.
Avadanlıq: Balanset-1A Xüsusiyyətləri
Yuxarıda təsvir edilən prosedur istifadə edir Balanset-1A Portativ balanslaşdırma sistemi. Santrifüj işi ilə əlaqəli əsas xüsusiyyətlər:
Dəstə iki vibrasiya sensoru, lazer taxometri, əks etdirici lent, maqnit bərkidicilər, elektron tərəzilər, USB-də proqram təminatı və sərt daşıma çantası daxildir. Abunəlik yoxdur, təkrarlanan lisenziya haqları yoxdur. Texniki Dəstək abunəçiləri üçün proqram təminatı yeniləmələri daxildir.
Lazım olduğundan daha çox titrəyən santrifüjlər işləyir?
Balanset-1A 300-dən 60,000 RPM-ə qədər sentrifuqaları idarə edir. Bir cihaz. Təkrarlanan ödəniş yoxdur. 2 illik zəmanət. DHL dünya üzrə.
Tez-tez verilən suallar
Yastıqları dəyişdirməyi dayandırmağa və kök səbəbi düzəltməyə hazırsınız?
Balanset-1A. Hər bir sentrifuq üçün bir cihaz — dekanterdən disk yığınına. Abunəlik yoxdur. DHL vasitəsilə bütün dünyaya çatdırılır.
