Sahə dinamik balanslaşdırması
I hissə: Dinamik balanslaşdırmanın nəzəri və normativ əsasları
Field dynamic balancing is one of the key operations in vibration commissioning and condition-based maintenance, aimed at extending the service life of industrial equipment and preventing emergency situations. The use of portable instruments such as Balanset-1A allows these operations to be performed directly at the operating site, minimizing downtime and costs associated with dismantling. However, successful balancing requires not only the ability to work with the instrument, but also a deep understanding of the physical processes underlying vibration, as well as knowledge of the regulatory framework governing the quality of work.
Metodologiya prinsipi sınaq çəkilərinin quraşdırılmasına və balanssızlıq təsir əmsallarının hesablanmasına əsaslanır. Sadəcə olaraq, alət fırlanan rotorun vibrasiyasını (amplituda və faza) ölçür, bundan sonra istifadəçi əlavə kütlənin vibrasiyaya təsirini “kalibrləmək” üçün ardıcıl olaraq xüsusi təyyarələrdə kiçik sınaq çəkiləri əlavə edir. Vibrasiya amplitüdünün və fazasındakı dəyişikliklərə əsaslanaraq, alət balanssızlığı aradan qaldırmaq üçün lazımi kütləni və düzəldici çəkilərin quraşdırma bucağını avtomatik hesablayır.
Bu yanaşma elə adlandırılan metodu tətbiq edir üç qaçış üsulu iki müstəvili balanslaşdırma üçün: ilkin ölçmə və sınaq çəkiləri ilə iki qaçış (hər müstəvidə bir). Tək müstəvili balanslaşdırma üçün adətən iki qaçış kifayətdir - çəkisiz və bir sınaq çəkisi ilə. Müasir cihazlarda bütün zəruri hesablamalar avtomatik olaraq aparılır ki, bu da prosesi əhəmiyyətli dərəcədə sadələşdirir və operatorun ixtisas tələblərini azaldır.
Bölmə 1.1: Balanssızlıq Fizikası: Dərin Təhlil
Fırlanan avadanlıqdakı hər hansı vibrasiyanın əsasını balanssızlıq və ya balanssızlıq təşkil edir. Balanssızlıq, rotor kütləsinin fırlanma oxuna nisbətən qeyri-bərabər paylandığı bir vəziyyətdir. Bu qeyri-bərabər paylanma mərkəzdənqaçma qüvvələrinin yaranmasına gətirib çıxarır ki, bu da öz növbəsində dayaqların və bütün maşın strukturunun vibrasiyasına səbəb olur. Düzəliş edilməmiş balanssızlığın nəticələri fəlakətli ola bilər: podşipniklərin vaxtından əvvəl aşınması və məhv edilməsindən bünövrəyə və maşının özünə ziyan vurmağa qədər. Effektiv diaqnoz və balanssızlığın aradan qaldırılması üçün onun növlərini aydın şəkildə ayırmaq lazımdır.
Balanssızlığın növləri
Statik balanssızlıq (tək müstəvi): In this type of unbalance the rotor's central principal axis of inertia is displaced parallel to the axis of rotation - the center of mass is offset radially from the rotation axis. In a static state, such a rotor, installed on horizontal knife-edges (parallel ways), will always turn with the heavy side downward. Static unbalance is dominant for thin, disk-shaped rotors where the length-to-diameter ratio (L/D) is below approximately 0.5, for example, grinding wheels or narrow fan impellers. Static unbalance elimination is possible by installing one corrective weight in one correction plane, diametrically opposite to the heavy point - a single-plane approach that is valid at moderate speeds (roughly under 1000 rpm); high-speed narrow discs still require two-plane balancing.
Cüt (moment) balanssızlığı: Bu tip rotorun əsas ətalət oxu kütlənin mərkəzində fırlanma oxunu kəsdikdə, lakin ona paralel olmadıqda baş verir. Cüt balanssızlığı iki bərabər böyüklükdə, lakin fərqli müstəvilərdə yerləşmiş əks istiqamətli balanssız kütlələr şəklində təmsil oluna bilər. Statik vəziyyətdə belə bir rotor tarazlıqdadır və balanssızlıq yalnız fırlanma zamanı "sallanma" və ya "yırğalanma" şəklində özünü göstərir. Bunu kompensasiya etmək üçün iki fərqli təyyarədə ən azı iki düzəldici çəkinin quraşdırılması tələb olunur, kompensasiya anı yaradır.
Dinamik balanssızlıq: Bu, real şəraitdə ən çox rast gəlinən balanssızlıq növüdür və statik balanssızlıqla cütlük balanssızlığının birləşməsini ifadə edir. Bu halda rotorun əsas mərkəzi ətalət oxu fırlanma oxu ilə üst-üstə düşmür və onu kütlə mərkəzində kəsmir. Dinamik balanssızlığı aradan qaldırmaq üçün ən azı iki müstəvidə kütlə korreksiyası tələb olunur. Balanset-1A kimi iki kanallı alətlər məhz bu problemi həll etmək üçün hazırlanmışdır.
Kvazistatik balanssızlıq: Bu, əsas ətalət oxunun fırlanma oxu ilə kəsişdiyi, lakin rotorun kütlə mərkəzində olmadığı xüsusi dinamik balanssızlıq halıdır. Bu, mürəkkəb rotor sistemlərinin diaqnostikası üçün incə, lakin vacib fərqdir.
Sərt və Çevik Rotorlar: Kritik fərq
Balanslaşdırmada əsas anlayışlardan biri sərt və çevik rotorlar arasındakı fərqdir. Bu fərq uğurlu balanslaşdırmanın mümkünlüyünü və metodologiyasını müəyyən edir.
Sərt rotor: Rotorun işləmə fırlanma tezliyi ilk kritik tezlikdən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı olarsa və mərkəzdənqaçma qüvvələrinin təsiri altında əhəmiyyətli elastik deformasiyalara (əyilmələrə) məruz qalmazsa, sərt hesab olunur. Belə bir rotorun balanslaşdırılması adətən iki düzəliş müstəvisində uğurla həyata keçirilir. Balanset-1A alətləri ilk növbədə sərt rotorlarla işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.
Çevik rotor: Rotor kritik tezliklərdən birinə yaxın və ya ondan artıq fırlanma tezliyində işləyirsə, çevik sayılır. Bu halda, şaftın elastik əyilməsi kütləvi yerdəyişmə mərkəzi ilə müqayisə edilə bilər və özü ümumi vibrasiyaya əhəmiyyətli dərəcədə kömək edir.
Sərt rotorlar üçün metodologiyadan (iki müstəvidə) istifadə edərək çevik rotoru balanslaşdırmağa çalışmaq çox vaxt uğursuzluğa səbəb olur. Düzəldici çəkilərin quraşdırılması aşağı, subrezonans sürətində titrəməni kompensasiya edə bilər, lakin işləmə sürətinə çatdıqda, rotor əyildikdə, eyni çəkilər əyilmə vibrasiya rejimlərindən birini həyəcanlandıraraq titrəməni artıra bilər. Bu, cihazla bütün hərəkətlər düzgün yerinə yetirilsə də, balanslaşdırmanın "işləməməsinin" əsas səbəblərindən biridir.
İşə başlamazdan əvvəl, rotorun işləmə sürətini məlum (və ya hesablanmış) kritik tezliklərlə əlaqələndirərək təsnif etmək olduqca vacibdir. Rezonansı keçmək mümkün deyilsə, rezonansı dəyişdirmək üçün balanslaşdırma zamanı qurğunun montaj şərtlərini müvəqqəti olaraq dəyişdirmək tövsiyə olunur.
Bölmə 1.2: Tənzimləyici Çərçivə: ISO Standartları
Balanslaşdırma sahəsindəki standartlar bir neçə əsas funksiyanı yerinə yetirir: vahid texniki terminologiya yaradır, keyfiyyət tələblərini müəyyən edir və ən əsası, texniki zərurətlə iqtisadi məqsədəuyğunluq arasında güzəşt üçün əsas rolunu oynayır.
ISO 21940-11 (əvvəllər ISO 1940-1): Sərt rotorların balanslaşdırılması üçün keyfiyyət tələbləri
This standard is the fundamental document for determining permissible residual unbalance. It introduces the concept of balance quality grade (G), which is chosen by machine type only. The speed enters later, when the grade is converted into a permissible specific unbalance: ebaşına = (G × 9549) / n.
Keyfiyyət dərəcəsi G: Each type of equipment corresponds to a specific quality grade that remains constant regardless of rotation speed. For example, grade G6.3 is recommended for fans, pumps and general-purpose electric motors, G16 for crushers and agricultural machinery, and G2.5 for turbines and turbo-compressors.
İcazə verilən qalıq balanssızlığın hesablanması (Ubaşına): The standard allows calculation of a specific permissible unbalance value that serves as a target indicator during balancing. The calculation is performed in three stages:
- İcazə verilən xüsusi balanssızlığın müəyyən edilməsi (məsələnbaşına) düsturdan istifadə edərək:
e başına = (G × 9549) / n
burada G — balanslaşdırma keyfiyyət dərəcəsi (məsələn, 2.5), n — nominal fırlanma tezliyi, dövr/dəq. e üçün ölçü vahidibaşına g·mm/kq və ya μm-dir. - İcazə verilən qalıq balanssızlığın müəyyən edilməsi (Ubaşına) bütün rotor üçün:
U başına = e başına × M
burada M rotorun kütləsidir, kq. U üçün ölçü vahidibaşına g·mm-dir. - Allocation of Ubaşına between the two correction planes. For a symmetric rotor, split it 50/50 (in the example below: 19.9 g·mm per plane). For an asymmetric between-bearing rotor: Usol = Ubaşına × (b/L), Usağ = Ubaşına × (a/L), where a and b are the distances from the center of mass to the left and right bearings and L = a + b. Overhung rotors require a moment-based recalculation with a tighter tolerance on the overhung plane. Balanset-1A performs this allocation automatically and shows the per-plane residual unbalance (D1, D2) next to the balancing tolerance on the Result tab.
Misal: 5 kq kütləli, 3000 dövr/dəq sürətlə işləyən, G2.5 keyfiyyət dərəcəsinə malik elektrik mühərriki rotoru üçün:
ebaşına = (2.5 × 9549) / 3000 ≈ 7.96 μm
Ubaşına = 7.96 × 5 = 39.8 q·mm
This means that after balancing, the residual unbalance should not exceed 39.8 g·mm - for this symmetric rotor, about 19.9 g·mm in each of the two correction planes.
ISO 20806:2009: Orta və iri rotorların yerində balanslaşdırılması üçün meyarlar və qoruyucu tədbirlər
Bu standart sahə balanslaşdırması prosesini birbaşa tənzimləyir.
Üstünlüklər: Yerində balanslaşdırmanın əsas üstünlüyü rotorun real iş şəraitində, dayaqlarında və iş yükü altında balanslaşdırılmasıdır. Bu, dayaq sisteminin dinamik xüsusiyyətlərini və qoşulmuş val ötürücü komponentlərinin təsirini avtomatik olaraq nəzərə alır.
Çatışmazlıqlar və məhdudiyyətlər:
- Məhdud giriş: Çox vaxt yığılmış maşında korreksiya müstəvilərinə çatmaq çətin olur ki, bu da korreksiya çəkilərinin quraşdırılması imkanlarını məhdudlaşdırır.
- Sınaq işə salmalarına ehtiyac: Balanslaşdırma prosesi maşının bir neçə "işə salma–dayandırma" dövrünü tələb edir.
- Şiddətli balanssızlıq zamanı çətinlik: Çox böyük ilkin balanssızlıq hallarında, təyyarə seçimində məhdudiyyətlər və düzəldici çəki kütləsi tələb olunan balanslaşdırma keyfiyyətinə nail olmağa imkan verməyə bilər.
II hissə: Balanset-1A Cihazları ilə Balanslaşdırma üzrə Praktik Bələdçi
The success of balancing depends overwhelmingly on the thoroughness of preparatory work. Most failures are related not to instrument malfunction, but to ignoring factors affecting measurement repeatability. The main preparation principle is to exclude all other possible sources of vibration so that the instrument measures only the effect of unbalance.
Bölmə 2.1: Müvəffəqiyyətin təməli: Balanslaşdırmadan əvvəlki diaqnostika və maşın hazırlığı
Addım 1: İlkin Vibrasiya Diaqnostikası (Bu, həqiqətən balanssızlıqdırmı?)
Balanslaşdırmadan əvvəl, vibrometr rejimində ilkin vibrasiya ölçməsini aparmaq faydalıdır. Balanset-1A proqram təminatında "Vibrasiya Ölçən" rejimi (F5 düyməsi) mövcuddur, burada hər hansı bir çəkini quraşdırmadan əvvəl ümumi vibrasiyanı və komponenti ayrıca fırlanma tezliyində (1×) ölçə bilərsiniz.
Klassik balanssızlıq əlaməti: Vibrasiya spektrində rotorun fırlanma tezliyində pik (1x RPM tezliyində pik) üstünlük təşkil etməlidir. Bu komponentin üfüqi və şaquli istiqamətlərdə amplitudası müqayisə edilməli, digər harmoniklərin amplitudaları isə əhəmiyyətli dərəcədə aşağı olmalıdır.
Digər qüsurların əlamətləri: Əgər spektrdə digər tezliklərdə (məsələn, 2x, 3x RPM) və ya çoxqatlı olmayan tezliklərdə əhəmiyyətli piklər varsa, bu, balanslaşdırmadan əvvəl aradan qaldırılmalı olan digər problemlərin mövcudluğunu göstərir.
Addım 2: Kompleks Mexaniki Təftiş (Yoxlama Siyahısı)
- Rotor: Thoroughly clean all rotor surfaces from dirt, rust and built-up deposits (caked product). Even a small amount of dirt at a large radius creates significant unbalance. Check for absence of broken or missing elements.
- Rulmanlar: Həddindən artıq oynaqlıq, kənar səs-küy və həddindən artıq istiləşmə baxımından yastıq qovşaqlarını yoxlayın. Aşınmış yastıqlar sabit göstəricilər əldə etməyə imkan verməyəcək.
- Bünövrə və çərçivə: Ensure that the unit is installed on a rigid foundation. Check the torque of the anchor bolts and the absence of cracks in the frame.
- Sürücü: Qayış ötürücüləri üçün qayışın gərginliyini və vəziyyətini yoxlayın. Mufta birləşmələri üçün — valın hizalanmasını yoxlayın.
- Təhlükəsizlik: Bütün qoruyucu örtüklərin mövcudluğunu və yararlılığını yoxlayın.
Bölmə 2.2: Cihazın Quraşdırılması və Konfiqurasiyası
Avadanlıqların quraşdırılması
Vibrasiya sensorları (akselerometrlər):
- Connect sensor cables to corresponding instrument connectors (e.g., X1 and X2 for Balanset-1A; on newer revisions the connectors are labeled Ch-1 and Ch-2).
- Sensorları rotora mümkün qədər yaxın yastıq yuvalarına quraşdırın.
- Əsas təcrübə: Maksimum siqnal əldə etmək üçün sensorlar vibrasiyanın maksimum olduğu istiqamətdə quraşdırılmalıdır. Sərt təması təmin etmək üçün güclü maqnit bazası və ya yivli montajdan istifadə edin.
Faza sensoru (lazer taxometri):
- Connect the sensor to the special input (X3 for Balanset-1A; labeled Tacho on newer revisions).
- Rotorun milinə və ya digər fırlanan hissəsinə kiçik bir əks etdirici lent parçası yapışdırın.
- Taxometri elə quraşdırın ki, lazer şüası bütün dövr ərzində işarəyə sabit şəkildə dəysin.
Proqram Konfiqurasiyası (Balanset-1A)
- Launch the software and connect the USB interface module (administrator rights are not required).
- Go to the balancing module (F7 - Balancing). Create a new record for the unit being balanced.
- Select balancing type: 1-plane (static, the F2 - Single-plane tab) for narrow rotors or 2-plane (dynamic, the F3 - Two-plane tab) for most other cases.
- Korreksiya müstəvilərini müəyyənləşdirin: rotorda korreksiya çəkilərinin təhlükəsiz şəkildə quraşdırıla biləcəyi yerləri seçin.
Bölmə 2.3: Balanslaşdırma Proseduru: Addım-addım təlimat
İşə salma 0: İlkin ölçmə
- Maşını işə salın və sabit işləmə sürətinə gətirin. Fırlanma sürətinin bütün sonrakı qaçışlarda eyni olması son dərəcə vacibdir.
- Proqramda ölçümü başladın. Cihaz başlanğıc vibrasiya amplitudasını və faza dəyərlərini qeyd edəcək.
1-ci keçid: 1-ci korreksiya müstəvisindəki sınaq kütləsi
- Maşını dayandırın.
- Sınaq kütləsinin seçimi: The trial weight mass should be sufficient to cause noticeable change in vibration parameters (amplitude change of at least 20-30% OR phase change of at least 20-30 degrees). You do not have to guess the starting mass: after Run 0 the software's First Trial Weight Estimator recommends both the trial weight mass and its installation angle from the tachometer mark, and the program warns if the installed weight turns out to be too small.
- Sınaq çəkisinin quraşdırılması: Sınaq çəkisini 1-ci korreksiya müstəvisində məlum radiusda etibarlı şəkildə bərkidin. Bucaq vəziyyətini qeyd edin.
- Maşını eyni sabit fırlanma sürətində işə salın.
- İkinci ölçməni aparın.
- Maşını dayandırın və remove the trial weight. If removing it is impractical, you can leave it installed - check the "Leave on rotor" box in the software so the calculation accounts for it.
2-ci qaçış: 2-ci təyyarədə sınaq çəkisi (2 müstəvi balanslaşdırma üçün)
- 2-ci addımdan proseduru eyni şəkildə təkrarlayın, lakin sınaq kütləsini 2-ci müstəviyə quraşdırın.
- Başlayın, ölçün, dayandırın və remove the trial weight (or leave it with the "Leave on rotor" box checked, as in Run 1).
Korreksiyaedici çəkilərin hesablanması və quraşdırılması
- Sınaq sınaqları zamanı qeydə alınan vektor dəyişikliklərinə əsasən, proqram avtomatik olaraq hər bir təyyarə üçün düzəldici çəkinin kütləsini və quraşdırma bucağını hesablayacaq.
- Quraşdırma bucağı adətən rotorun fırlanma istiqamətində sınaq çəkisinin quraşdırma yerindən ölçülür.
- Daimi korreksiya çəkilərini etibarlı şəkildə bərkidin. Qaynaq istifadə edərkən qaynaq tikişinin özünün də kütləyə malik olduğunu unutmayın.
Run T (Trim): Verification measurement and fine balancing
- Maşını yenidən işə salın.
- Qalıq vibrasiya səviyyəsini qiymətləndirmək üçün nəzarət ölçməsi aparın.
- Alınan dəyəri ISO 1940-1-ə uyğun hesablanmış yol verilən həddlə müqayisə edin.
- Əgər vibrasiya hələ də tolerantlıq hüdudunu aşarsa, cihaz kiçik "dəqiqləşdirici" (trimləyici) korreksiya hesablayacaq.
- Tamamlandıqdan sonra hesabatı və təsir əmsallarını gələcəkdə istifadə üçün saxlayın.
III Hissə: Qabaqcıl Problemlərin Həlli və Problemlərin aradan qaldırılması
Bu bölmə sahə balanslaşdırmasının ən mürəkkəb aspektlərinə — standart prosedurun nəticə vermədiyi vəziyyətlərə həsr edilmişdir.
Təhlükəsizlik tədbirləri
Təsadüfən başlamanın qarşısının alınması (Lokavt/Etiket): Before starting work, de-energize and disconnect the rotor drive. Hang warning tags on the starters so that no one starts the machine by mistake.
Fərdi mühafizə vasitələri: Təhlükəsizlik eynəyi və ya qoruyucu üz qalxanı məcburidir. Geyimlər dar, kənarları boş olmamalıdır. Uzun saçlar baş örtüyünün altına yığılmalıdır.
Maşın ətrafındakı təhlükə zonası: İcazəsiz şəxslərin balans zonasına girişini məhdudlaşdırın. Sınaq sınaqları zamanı cihazın ətrafına baryerlər və ya xəbərdarlıq lentləri quraşdırılır. Təhlükə zonasının radiusu ən azı 3-5 metrdir.
Korreksiya çəkisinin etibarlı bərkidilməsi: When attaching trial or permanent corrective weights, pay special attention to their fixation. An ejected weight becomes a dangerous projectile.
Elektrik təhlükəsizliyi: Ümumi elektrik təhlükəsizliyi qaydalarına riayət edin — işlək torpaqlanmış rozetkadan istifadə edin, kabelləri nəm və ya isti zonalardan keçirməyin.
Bölmə 3.1: Ölçmə Qeyri-sabitliyinin Diaqnozu və Aradan Qaldırılması
Simptom: Eyni şəraitdə təkrar ölçmələr zamanı amplituda və/yaxud faza göstəriciləri əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir (“float”, “jump”). Bu, düzəliş hesablamasını qeyri-mümkün edir.
Kök səbəb: Cihaz nasaz deyil. O, sistemin vibrasiya reaksiyasının qeyri-sabit və gözlənilməz olduğunu dəqiq şəkildə bildirir.
Sistematik diaqnostika alqoritmi:
- Mexanik boşluq: Bu, ən çox rast gəlinən səbəbdir. Yastıq korpusunun montaj boltlarının, çərçivənin anker boltlarının bərkidilməsini yoxlayın. Bünövrədə və ya çərçivədə çatların olub olmadığını yoxlayın.
- Rulman qüsurları: Yuvarlanma yastıqlarında həddindən artıq daxili boşluq və ya yastıq çanağının aşınması valın dayaq daxilində xaotik hərəkətinə imkan verir.
- Proseslə bağlı qeyri-sabitlik:
- Aerodinamik (fanatlar): Turbulentli hava axını və axının pərlərdən ayrılması təsadüfi qüvvə təsirlərinə səbəb ola bilər.
- Hidravlik (nasoslar): Kavitasiya, balanssızlıqdan qaynaqlanan dövri siqnalı maskaladən güclü, təsadüfi hidravlik zərbələr yaradır.
- Kütlənin daxili yerdəyişməsi (xırdalayıcılar, dəyirmanlar): Material rotorun daxilində yenidən paylanaraq "hərəkətli balanssızlıq" kimi təzahür edə bilər.
- Rezonans: Əgər işləmə sürəti strukturun təbii tezliyinə çox yaxındırsa, hətta kiçik sürət dəyişiklikləri belə vibrasiya amplitudasında və fazasında böyük dəyişikliklərə səbəb olur.
- Termal effektlər: Maşın isindikcə istilik genişlənməsi valın əyilməsinə və ya hizalanma dəyişikliklərinə səbəb ola bilər.
Bölmə 3.2: Balanslaşdırma kömək etmədikdə: Kök qüsurlarının müəyyən edilməsi
Simptom: Balanslaşdırma proseduru yerinə yetirilib, göstəricilər sabitdir, lakin qalıq vibrasiya yüksək olaraq qalır.
Using the vibration spectrum for differential diagnosis (in the Balanset software: F8 - Charts, "F5-Spectrum (Hz)" tab):
- Şaftın yanlış hizalanması: Əsas əlamət — 2x RPM tezliyində yüksək vibrasiya pikidir. Yüksək oxial vibrasiya xarakterikdir.
- Yuvarlaq podşipnik qüsurları: Manifest as high-frequency vibration at characteristic "bearing" frequencies (BPFO, BPFI, BSF, FTF). Note that detailed rolling-bearing diagnostics is beyond the scope of Balanset-1A: the instrument measures vibration velocity in the 5-1000 Hz band, the sensor response rolls off above roughly 550 Hz, and there is no envelope (demodulation) analysis - use a dedicated bearing analyzer for that task.
- Mil yayı: Manifests as high peak at 1x RPM but often accompanied by noticeable component at 2x RPM. When the rotor is balanced on a mandrel, the software offers built-in runout compensation: the F7 - Run Ecc measurement (taken with the rotor turned 180 degrees on the mandrel) together with the "Subtract mandrel runout from measurements" option, so eccentricity is not mistaken for unbalance.
- Elektrik problemləri (elektrik mühərrikləri): Maqnit sahəsinin asimmetriyası ikiqat şəbəkə tezliyində (50 Hz şəbəkə üçün 100 Hz) vibrasiyaya səbəb ola bilər.
Ümumi Balanslaşdırma Xətaları və Qabaqlama Tövsiyələri
- Arızalı və ya çirkli rotorun balanslaşdırılması: Balanslaşdırmadan əvvəl həmişə mexanizmin vəziyyətini yoxlayın.
- Sınaq kütləsi çox kiçik: 20–30% vibrasiya dəyişməsi qaydasına əməl edin.
- Inconsistent operating speed between runs: Bütün ölçmələr zamanı fırlanma sürətini sabit və eyni səviyyədə saxlayın.
- Faza və marker səhvləri: Bucağın təyinini diqqətlə izləyin. Düzəldici çəki bucağı adətən sınaq çəkisi mövqeyindən fırlanma istiqamətində ölçülür.
- Düzəldici kütlələrin yanlış bərkidilməsi və ya itkisi: Strictly follow the methodology - remove the trial weight after the run, or, if it stays on the rotor, make sure the "Leave on rotor" box is checked so the calculation accounts for it.
Balanslaşdırma Keyfiyyəti Standartları
| Keyfiyyət dərəcəsi G | Balance quality grade G = ebaşına·ω (mm/s) | Rotor növləri (nümunələr) |
|---|---|---|
| G4000 | 4000 | Yavaş dəniz dizel mühərriklərinin sərt şəkildə quraşdırılmış krank milləri |
| G1600 | 1600 | Böyük iki zamanlı mühərriklərin krank valları |
| G16 | 16 | Cardan shafts with special requirements, agricultural machinery, crushers |
| G6.3 | 6.3 | Pump rotors, fan impellers, electric motor armatures |
| G2.5 | 2.5 | Qaz və buxar turbinlərinin rotorları, turbokompressorlar, dəzgah ötürücüləri |
| G1 | 1 | Daşlama maşınının ötürücüləri, millər |
| G0.4 | 0.4 | Dəqiq daşlama maşını milləri, giroskoplar |
Note: the grade number is the product ebaşına·ω in mm/s. The permissible specific unbalance itself is speed-dependent: ebaşına = (G × 9549) / n [μm]. Example: G6.3 at 1500 rpm gives ebaşına = 40.1 μm; at 3000 rpm it gives 20.1 μm.
| Qüsur növü | Dominant spektr tezliyi | Faza xarakteristikası | Digər Simptomlar |
|---|---|---|---|
| Balanssızlıq | 1x RPM | Stabil | Radial vibrasiya üstünlük təşkil edir |
| Valin yanlış hizalanması | 1x, 2x, 3x RPM | Qeyri-sabit ola bilər | Yüksək aksial vibrasiya — əsas əlamət |
| Mexanik boşluq | 1x, 2x və çoxlu harmoniklər | Qeyri-sabit, "atlama" | Vizual olaraq nəzərə çarpan titrəmə |
| Yuvarlanma podşipniki qüsuru | Yüksək tezliklər (BPFO, BPFI və s.) | RPM ilə sinxronlaşdırılmayıb | Kənar səs-küy, yüksək temperatur |
| Rezonans | Əməliyyat sürəti təbii tezliklə üst-üstə düşür | Rezonansdan keçərkən faza 180° dəyişir | Vibrasiya amplitudası xüsusi sürətdə kəskin şəkildə artır |
IV hissə: Tez-tez verilən suallar və ərizə qeydləri
Bölmə 4.1: Ümumi Tez-tez verilən suallar (FAQ)
1 müstəvili və 2 müstəvili balanslaşdırmadan nə vaxt istifadə etməliyəm?
Use 1-plane (static) balancing for narrow, disk-shaped rotors where the length-to-diameter ratio (L/D) is below approximately 0.5 and the speed is moderate (roughly under 1000 rpm), such as grinding wheels or narrow fan impellers. Use 2-plane (dynamic) balancing for elongated rotors, for any L/D above approximately 0.5, and for high-speed narrow discs. Two-plane balancing corrects both static unbalance and couple (moment) unbalance.
Sınaq çəkisi təhlükəli vibrasiya artımına səbəb olarsa, nə etməliyəm?
Dəzgahı dərhal dayandırın. Bu, sınaq çəkisinin mövcud ağır nöqtəyə yaxın quraşdırıldığını və balanssızlığı daha da artırdığını göstərir. Həll yolu sınaq çəkisini orijinal vəziyyətindən 180 dərəcə hərəkət etdirmək və ölçməni təkrarlamaqdır. Bu, sınaq çəkisinin mövcud balanssızlığa əlavə etmək əvəzinə, əks təsir yaratmasını təmin edir.
Başqa bir maşın üçün yadda saxlanılan təsir əmsallarından istifadə edə bilərəmmi?
Bəli, amma yalnız maşınlar tamamilə eyni olduqda - eyni model, eyni rotor, eyni təməl, eyni yataklar. Struktur sərtliyindəki hər hansı bir dəyişiklik təsir əmsallarını dəyişdirəcək və onları etibarsız edəcək. Ən yaxşı təcrübə, dəqiq korreksiya hesablamalarını təmin etmək üçün hər yeni maşın üçün həmişə yeni sınaq sınaqları aparmaqdır.
Statik və dinamik tarazlıq arasındakı fərq nədir?
In static unbalance the rotor's central principal axis of inertia is displaced parallel to the rotation axis - the center of mass is offset radially from the axis - and it can be detected without spinning by placing the rotor on knife-edge supports. Dynamic unbalance is a combination of static and couple unbalance where the principal axis of inertia doesn't coincide with the rotation axis - it only manifests during rotation and requires two-plane correction.
Niyə balans göstəricilərim qeyri-sabitdir (üzəndir)?
Qeyri-sabit göstəricilər sistemin vibrasiya reaksiyasının gözlənilməz olduğunu göstərir. Ümumi səbəblərə aşağıdakılar daxildir: mexaniki boşluq (boş boltlar, çatlar), həddindən artıq oynaqla aşınmış yastıqlar, prosesin qeyri-sabitliyi (nasoslarda boşluq, ventilyatorlarda turbulentlik), rezonans (təbii tezliyə yaxın işləmə sürəti), istiləşmə zamanı istilik effektləri və ya qonşu avadanlıqlardan gələn vibrasiya. Balanslaşdırmağa çalışmazdan əvvəl bu problemləri həll edin.
İki müstəvili balanslaşdırmada üçqatlı metod nədir?
Üç mərhələli metod aşağıdakıları əhatə edir: 0 mərhələsi - baza vibrasiyasını təyin etmək üçün heç bir sınaq çəkisi olmadan ilkin ölçmə; 1 mərhələsi - təsirini təyin etmək üçün 1-ci müstəviyə quraşdırılmış sınaq çəkisi ilə ölçmə; 2-ci mərhələ - sınaq çəkisi 2-ci müstəviyə köçürülmüş ölçmə. Bu üç məlumat nöqtəsinə əsasən, cihaz təsir əmsalı metodundan istifadə edərək hər iki müstəvi üçün lazım olan dəqiq korreksiyaedici çəkiləri hesablayır.
ISO 1940-1 standartına uyğun olaraq icazə verilən qalıq balanssızlığı necə hesablaya bilərəm?
First calculate permissible specific unbalance: ebaşına = (G × 9549) / n, where G is the quality grade (e.g., 2.5 for turbines, 6.3 for fans) and n is RPM. Then calculate permissible residual unbalance: Ubaşına = ebaşına × M, where M is rotor mass in kg. For example, a 5 kg rotor at 3000 RPM with G2.5: ebaşına = (2.5 × 9549)/3000 = 7.96 μm, Ubaşına = 7,96 × 5 = 39,8 g·mm.
Dəqiq balanslaşdırma üçün minimum sınaq çəkisi effekti nə qədər olmalıdır?
Sınaq çəkisi vibrasiya amplitudasında ən azı 20-30% dəyişikliyinə və ya faza bucağında 20-30 dərəcə dəyişikliyə səbəb olmalıdır. Təsir çox kiçikdirsə, faydalı siqnal ölçmə səs-küyünə qərq olur və bu da qeyri-dəqiq düzəliş hesablamalarına səbəb olur. Heç bir şey dəyişməzsə, kifayət qədər effekt əldə edənə qədər sınaq çəkisinin kütləsini (təhlükəsiz hədlər daxilində) artırın.
How do I account for keyways? (ISO 8821, now ISO 21940-32:2012)
Standard practice is to use a "half-key" in the shaft keyway when balancing without the mating part, as specified in ISO 21940-32:2012 (which superseded ISO 8821). This compensates for the mass of that part of the key that fills the groove on the shaft.
| Simptom | Ehtimal olunan səbəblər | Tövsiyə olunan hərəkətlər |
|---|---|---|
| Qeyri-sabit/"üzən" oxunuşlar | Mexaniki boşluq, yastıq aşınması, rezonans, proses qeyri-sabitliyi, xarici vibrasiya | Tighten all bolted connections, check bearing play, conduct coast-down test (the RunDown tab in the F5 - Vibration Meter mode), stabilize operating regime |
| Bir neçə dövrədən sonra toleransa nail olmaq mümkün deyil | Yanlış təsir əmsalları, rotor çevikdir, gizli qüsurun (yanlış hizalanma) mövcudluğu | Düzgün seçilmiş sınaq çəkisi ilə yenidən sınaq aparın, rotorun çevik olub olmadığını yoxlayın, digər qüsurları axtarmaq üçün FFT tətbiq edin. |
| Balanslaşdırdıqdan sonra vibrasiya normaldır, lakin tez qayıdır | Düzəldici kütlənin fırlanıb çıxması, rotorda material yığılması, istilik deformasiyaları | Daha etibarlı kütlə bərkitmə üsulundan (qaynaq) istifadə edin, müntəzəm rotor təmizləmə cədvəlini tətbiq edin |
Bölmə 4.2: Xüsusi Avadanlıq Növləri üçün Balanslaşdırma Bələdçisi
Industrial fans and induced-draft (ID) fans:
- Problem: Pərlərdə material yığılması və ya aşındırıcı aşınma səbəbindən balanssızlığa ən çox məruz qalan növdür.
- Prosedur: İşə başlamazdan əvvəl həmişə çarxı yaxşıca təmizləyin. Qeyri-sabitliyə səbəb ola biləcək aerodinamik qüvvələrə diqqət yetirin.
Nasoslar:
- Problem: Əsas düşmən — kavitasiya.
- Prosedur: Balanslaşdırmadan əvvəl girişdə kifayət qədər kavitasiya ehtiyatının (NPSHa) olduğundan əmin olun. Sorma borusunun tıxanmadığını yoxlayın.
Əzicilər, üyüdücülər və doğrayıcılar:
- Problem: Həddindən artıq aşınma; çəkicin sınması və ya köhnəlməsi nəticəsində böyük balanssızlıq dəyişikliklərinin yaranma ehtimalı.
- Prosedur: İşçi elementlərin bütövlüyünü və bərkidilməsini yoxlayın. Maşın çərçivəsinin əlavə lövbərlənməsi tələb oluna bilər.
Elektrik mühərriki armaturları:
- Problem: Həm mexaniki, həm də elektrik vibrasiya mənbələri ola bilər.
- Prosedur: Use the vibration spectrum (F8 - Charts) to check for vibration at twice the supply frequency. Its presence indicates electrical malfunction, not unbalance.
Nəticə
Balanset-1A kimi portativ cihazlardan istifadə edərək rotorların yerində dinamik balanslaşdırılması sənaye avadanlıqlarının istismarının etibarlılığını və səmərəliliyini artırmaq üçün güclü bir vasitədir. Lakin, bu prosedurun uğuru cihazın özündən çox, mütəxəssisin ixtisasından və sistematik yanaşma tətbiq etmək qabiliyyətindən asılıdır.
Əsas prinsiplər:
- Hazırlıq nəticəni müəyyən edir: Rotorun hərtərəfli təmizlənməsi, yastığın və təməlin vəziyyətini yoxlamaq və ilkin vibrasiya diaqnostikası uğurlu balanslaşdırma üçün vacib şərtlərdir.
- Standartlara uyğunluq keyfiyyətin əsasını təşkil edir: ISO 1940-1-in tətbiqi subyektiv qiymətləndirməni obyektiv, ölçülə bilən və hüquqi cəhətdən əhəmiyyətli nəticəyə çevirir.
- Cihaz yalnız balanslaşdırıcı deyil, həm də diaqnostika vasitəsidir: Balanslaşdırma imkansızlığı və ya göstərici qeyri-sabitliyi daha ciddi problemlərə işarə edən mühüm diaqnostik əlamətlərdir.
- Proses fizikasını anlamaq qeyri-standart məsələləri həll etməyin açarıdır: Sərt və çevik rotorlar arasındakı fərqləri bilmək, rezonansın təsirini anlamaq mütəxəssislərə düzgün qərarlar qəbul etməyə imkan verir.
Bu təlimatda göstərilən tövsiyələrə əməl etmək texniki mütəxəssislərə yalnız tipik tapşırıqların öhdəsindən uğurla gəlməyə deyil, həm də fırlanan avadanlıqların vibrasiyasının mürəkkəb, əhəmiyyətsiz problemlərini effektiv şəkildə diaqnoz etməyə və həll etməyə imkan verəcəkdir.