Разбиране на триходовия метод при балансиране на ротора

Преносим балансьор, вибрационен анализатор

Устройства

Преносим балансьор и виброанализатор Balanset-1A

Части

Оптичен сензор (лазерен тахометър)

Пълен комплект за вибрационна диагностика и балансиране от Vibromera, включващ четири вибрационни сензора с кабели, модул за сигнален интерфейс, лазерен тахометър с магнитна стойка, цифрова везна, USB кабел и куфар за носене. Системата е предназначена за балансиране на ротори и наблюдение на състоянието на промишлено оборудване.

Устройства

Магнитна стойка с размер 60 kgf

Части

Динамичен балансьор "Balanset-1A" OEM

Определение: Какво представлява методът с три опита?

Сайтът метод с три преминавания е най-широко използваната процедура за двуплоскостно (динамично) балансиране. Това определя корекционни тежести необходими в два корекционни равнини използвайки точно три измервателни цикъла: един първоначален цикъл за установяване на базовата линия дисбаланс условие, последвано от две последователни пробно тегло изпълнения (по едно за всяка корекционна равнина).

Този метод осигурява оптимален баланс между точност и ефективност, изисквайки по-малко стартирания и спирания на машината в сравнение с... метод с четири ръна като същевременно предоставя достатъчно данни за изчисляване на ефективни корекции за повечето промишлени балансиране приложения.

Процедурата с три изпълнения: стъпка по стъпка

Процедурата следва ясна, систематична последователност:

Изпълнение 1: Първоначално измерване на базовата линия

Машината работи с балансираната си скорост в небалансираното си, както е установено състояние. Вибрации Измерванията се правят и на двете места на лагера (обозначени като Лагер 1 и Лагер 2), като се записват и двете амплитуда и фазов ъгъл. Тези измервания представляват векторите на вибрациите, причинени от първоначалното разпределение на дисбаланса.

Измерване при лагер 1: Амплитуда A₁, Фаза θ₁
Измерване при лагер 2: Амплитуда A₂, Фаза θ₂
Цел: Установява базовото вибрационно състояние (O₁ и O₂), което трябва да бъде коригирано

Изпълнение 2: Пробно тегло в корекционна равнина 1

Машината се спира и известна пробна тежест (T₁) се закрепва временно на точно маркирана ъглова позиция в първата корекционна равнина (обикновено близо до лагер 1). Машината се рестартира със същата скорост и вибрациите се измерват отново и на двата лагера.

Добави: Пробна тежест T₁ под ъгъл α₁ в равнина 1
Измерване при лагер 1: Нов вибрационен вектор (O₁ + ефект на T₁)
Измерване при лагер 2: Нов вибрационен вектор (O₂ + ефект на T₁)
Цел: Определя как тежестта в равнина 1 влияе върху вибрациите и на двата лагера

Балансиращият инструмент изчислява коефициенти на влияние за равнина 1 чрез векторно изваждане на първоначалните измервания от тези нови измервания.

Изпълнение 3: Пробно тегло в корекционна равнина 2

Първата пробна тежест се отстранява и втора пробна тежест (T₂) се прикрепя на маркирано място във втората корекционна равнина (обикновено близо до лагер 2). Извършва се друго измерване, като отново се записват вибрациите и на двата лагера.

Премахване: Пробно тегло T₁ от равнина 1
Добави: Пробна тежест T₂ под ъгъл α₂ в равнина 2
Измерване при лагер 1: Нов вибрационен вектор (O₁ + ефект на T₂)
Измерване при лагер 2: Нов вибрационен вектор (O₂ + ефект на T₂)
Цел: Определя как тежестта в равнина 2 влияе върху вибрациите и на двата лагера

Инструментът вече разполага с пълен набор от четири коефициента на влияние, описващи как всяка равнина влияе върху всеки лагер.

Изчисляване на корекционните тегла

След приключване на трите цикъла, софтуерът за балансиране извършва векторна математика за да се решат корекционните тегла:

Матрицата на коефициентите на влияние

От трите измервателни цикъла се определят четири коефициента:

α₁₁: Как равнина 1 влияе на лагер 1 (основен ефект)
α₁₂: Как равнина 2 влияе на лагер 1 (кръстосано свързване)
α₂₁: Как равнина 1 влияе на лагер 2 (кръстосано свързване)
α₂₂: Как равнина 2 влияе на лагер 2 (основен ефект)

Решаване на системата

Инструментът решава две едновременни уравнения, за да намери W₁ (корекция за равнина 1) и W₂ (корекция за равнина 2):

α₁₁ · W₁ + α₁₂ · W₂ = -O₁ (за да се премахнат вибрациите на лагер 1)
α₂₁ · W₁ + α₂₂ · W₂ = -O₂ (за да се премахнат вибрациите на лагер 2)

Решението осигурява както масата, така и ъгловото положение, необходими за всяка корекционна тежест.

Заключителни стъпки

Отстранете и двете пробни тежести
Инсталирайте изчислените постоянни корекционни тежести в двете равнини
Извършете контролен цикъл, за да потвърдите, че вибрациите са намалени до приемливи нива
Ако е необходимо, извършете балансиране, за да прецизирате резултатите.

Предимства на метода с три преминавания

Трипроходният метод се е превърнал в индустриален стандарт за двуравнинно балансиране поради няколко ключови предимства:

1. Оптимална ефективност

Три пробни изпълнения представляват минимума, необходим за установяване на четири коефициента на влияние (едно начално условие плюс едно пробно изпълнение на равнина). Това минимизира времето за престой на машината, като същевременно осигурява пълна характеристика на системата.

2. Доказана надеждност

Десетилетия полеви опит показват, че три цикъла осигуряват достатъчни данни за надеждно балансиране в по-голямата част от промишлените приложения.

3. Спестяване на време и разходи

В сравнение с метода с четири пробни пускания, елиминирането на едно пробно пускане намалява времето за балансиране с приблизително 20%, което се изразява в намалено време на престой и разходи за труд.

4. По-лесно изпълнение

По-малкото изпълнение означава по-малко работа с пробни тегла, по-малко възможности за грешки и по-лесно управление на данните.

5. Подходящ за повечето приложения

За типични промишлени машини с умерени ефекти на кръстосано свързване и приемливи балансиращи допуски, трите серии последователно дават успешни резултати.

Кога да използвате метода с три бягания

Методът с три преминавания е подходящ за:

Рутинно промишлено балансиране: Двигатели, вентилатори, помпи, вентилатори - по-голямата част от въртящото се оборудване
Умерени изисквания за прецизност: Балансирани степени на качество от G 2.5 до G 16
Приложения за балансиране на полето: Балансиране на място където минимизирането на времето за престой е важно
Стабилни механични системи: Оборудване с добро механично състояние и линейна реакция
Стандартни геометрии на ротора: Твърди ротори с типични съотношения дължина към диаметър

Ограничения и кога да не се използва

Методът с три преминавания може да е неадекватен в определени ситуации:

Когато е за предпочитане методът с четири ръна

Изисквания за висока точност: Много тесни допуски (G 0,4 до G 1,0), където допълнителната проверка на линейността е ценна
Силно кръстосано свързване: Когато корекционните равнини са много близо една до друга или твърдостта е силно асиметрична
Неизвестни системни характеристики: Първоначално балансиране на необичайно или персонализирано оборудване
Проблемни машини: Оборудване, показващо признаци на нелинейно поведение или механични проблеми

Когато едноплановото може да е достатъчно

Тесни дискови ротори с минимален динамичен дисбаланс
Когато само едното място на лагера показва значителни вибрации

Сравнение с други методи

Метод с три бягания срещу метод с четири бягания

Аспект	Три бягания	Четири-ръна
Брой бягания	3 (първоначални + 2 опита)	4 (първоначални + 2 опита + комбинирани)
Необходимо време	По-кратък	~20% по-дълго
Проверка на линейността	Не	Да (Изпълнение 4 проверява)
Типични приложения	Рутинна промишлена работа	Високопрецизно, критично оборудване
Точност	Добър	Отлично
Сложност	Долна	По-високо

Метод с три прохода срещу метод с една равнина

Методът с три преминавания е коренно различен от балансиране в една равнина, който използва само два цикъла (първоначален плюс един опит), но може да коригира само една равнина и не може да адресира дисбаланс в двойката.

Най-добри практики за успех с метода с три бягания

Избор на пробен товар

Изберете пробни тежести, които произвеждат промяна в амплитудата на вибрациите от 25-50%
Твърде малък: Лошо съотношение сигнал/шум и грешки в изчисленията
Твърде голямо: Риск от нелинеен отговор или опасни нива на вибрации
Използвайте подобни размери и за двете равнини, за да поддържате постоянно качество на измерване

Оперативна съгласуваност

Поддържайте абсолютно еднаква скорост и за трите бягания
Осигурете термична стабилизация между циклите, ако е необходимо
Осигуряване на постоянни условия на процеса (поток, налягане, температура)
Използвайте идентични места за поставяне на сензори и методи за монтаж

Качество на данните

Правете няколко измервания на цикъл и ги осреднявайте
Проверете дали фазовите измервания са последователни и надеждни
Проверете дали пробните тежести водят до ясно измерими промени
Търсете аномалии, които могат да показват грешки в измерването

Прецизност на монтажа

Внимателно маркирайте и проверете ъгловите позиции на пробните тежести
Уверете се, че пробните тежести са здраво закрепени и няма да се изместят по време на бягане
Инсталирайте крайните корекционни тежести със същата грижа и прецизност
Проверете отново масите и ъглите преди финалното пускане

Отстраняване на често срещани проблеми

Слаби резултати след корекция

Възможни причини:

Корекционни тежести, монтирани под грешни ъгли или с грешни маси
Променени условия на работа между пробните пускания и корекционния монтаж
Механични проблеми (хлабина, несъосност), които не са били отстранени преди балансиране
Нелинейна системна реакция

Пробните тежести дават малък отговор

Решения:

Използвайте по-големи пробни тежести или ги поставете на по-голям радиус
Проверете монтажа на сензора и качеството на сигнала
Проверете дали работната скорост е правилна
Помислете дали системата има много високо затихване или много ниска чувствителност на реакцията

Непоследователни измервания