Каква е разликата между статично и динамично балансиране?

Статичното балансиране коригира дисбаланса в една равнина — центърът на тежестта на ротора се измества обратно към оста на въртене. То работи за тесни, дисковидни части (съотношение диаметър към ширина по-голямо от 7:1). Динамичното балансиране коригира дисбаланса в две равнини едновременно, като се справя както със силовия, така и със сдвоения дисбаланс. То е необходимо за всеки удължен ротор, където масите са разпределени по дължината на вала.

Кога трябва да използвам балансиране в една равнина срещу балансиране в две равнини?

Използвайте едноплоскостно (статично) балансиране за тесни дискови ротори, чийто диаметър е повече от 7 пъти ширината — маховици, шлифовъчни дискове, триони. Използвайте двуплоскостно (динамично) балансиране за удължени ротори — валове, вентилатори с широки работни колела, ротори на мулчери, валяци. В случай на съмнение, двуплоскостното балансиране винаги е по-безопасният избор.

Кой ISO стандарт обхваща допустимите отклонения при балансиране на роторите?

ISO 21940-11:2016 е настоящият стандарт за балансиране на твърди ротори. Той замени по-стария ISO 1940-1:2003. Той определя степени на качество на баланс (от G0.4 до G4000), които определят максимално допустимия остатъчен специфичен дисбаланс въз основа на типа на ротора и работната скорост. Често срещаните степени включват G6.3 за вентилатори и помпи, G2.5 за електродвигатели и G1.0 за ротори на турбокомпресори.

Инструкция за динамично балансиране на валове – ISO 21940 | Vibromera

Балансиране на полето · Пълно ръководство

Инструкция за динамично балансиране на вала: Статично срещу динамично, Полева процедура и степени по ISO 21940

Всичко, от което се нуждае един полеви инженер, за да балансира роторите на място — от физиката на дисбаланса до окончателното верификационно изпълнение. Седемстъпкова процедура, формули за пробно тегло, измерване на корекционен ъгъл и таблици за допустими отклонения по ISO. Тествано върху над 2000 ротора на вентилатори, мулчери, трошачки и валове.

✎ Николай Шелковенко Актуализирано: февруари 2026 г. ~18 мин. четене

Какво е динамично балансиране?

Определение

Динамично балансиране е процес на измерване и коригиране на неравномерното разпределение на масата на въртящо се тяло (ротор), докато то се върти с работна скорост. За разлика от статичното балансиране, което коригира изместването на масата в една равнина, динамичното балансиране адресира дисбаланса в две или повече равнини едновременно, елиминирайки както центробежната сила, така и люлеещата се двойка, които причиняват вибрации на лагера.

Всяка въртяща се част – от ротор на мулчер с тегло 200 кг до шпиндел на дентална бормашина с тегло 5 г – има известен остатъчен дисбаланс. Производствените толеранси, несъответствията в материалите, корозията и натрупаните отлагания изместват центъра на масата далеч от геометричната ос на въртене. Резултатът е центробежна сила, която нараства с квадрата на скоростта: удвоете оборотите и силата се учетворява.

Ротор, въртящ се с 3000 оборота в минута само с 10 g дисбаланс на радиус от 150 mm, генерира приблизително 150 N въртяща сила - достатъчно, за да унищожи лагерите за седмици. Динамичното балансиране намалява тази сила до ниво, определено от международните стандарти (ISO 21940‑11, преди ISO 1940), удължавайки живота на лагерите от месеци на години и намалявайки времето на престой, свързано с вибрациите.

Бележка на полевия инженер

В 13 години работа на терен, дисбалансът е основната причина за приблизително 40% от оплакванията от вибрации, които разследвам. Това е и най-лесната повреда за отстраняване на място — обучен техник с правилния инструмент завършва за 30–45 минути, без да сваля ротора.

Статичен срещу динамичен баланс

Единична равнина

Роторът е в статичен дисбаланс — тежката част се върти надолу

Статичен баланс

Центърът на тежестта на ротора е изместен спрямо оста на въртене в една равнина. Когато се постави върху остри опори, тежката страна се търкулва надолу — можете да забележите това без да се въртите.

Корекция: добавяне или премахване на маса в една ъглова позиция срещу тежкото място. Една корекционна равнина е достатъчна.

Отнася се за: тесни дискови части с диаметър > 7 × ширина — маховици, шлифовъчни дискове, еднодискови работни колела, триони, спирачни дискове.

Два самолета

Дълъг ротор в динамичен дисбаланс — две масови отмествания в различни равнини

Динамичен баланс

Две (или повече) масови отмествания се намират различни равнини по дължината на ротора. Те могат да се неутрализират статично — роторът е неподвижен върху остриета — но създават люлееща се двойка при въртене. Тази двойка не може да бъде открита или коригирана без въртене.

Корекция: две компенсиращи тежести в две отделни равнини. Уредът изчислява масата и ъгъла за всяка равнина от матрицата на коефициентите на влияние.

Отнася се за: удължени ротори — валове, вентилатори с широки работни колела, ротори на мулчери, валяци, многостъпални помпени работни колела, турбини.

Ключово разграничение: Статично балансираният ротор все още може да има сериозен динамичен дисбаланс. Силите в едната равнина са точно противоположни на тези в другата, така че роторът не се търкаля по опорите, но в момента, в който се завърти, двойката създава силни вибрации в лагерите. Двуравнинното динамично балансиране улавя това, което статичните методи пропускат.

Четири вида дисбаланс

ISO 21940‑11 разграничава четири основни модела на дисбаланс. Разбирането кой от тях доминира помага за избора на правилната стратегия за балансиране.

Статично

Единично тежко петно. ТГ е изместен успоредно на оста на въртене. Открива се в покой. Корекция в една равнина.

Двойка

Две равни маси, разположени на 180° една от друга в различни равнини. Нетната сила = 0, но създава въртящ момент (двойка). Невидими в покой.

Квазистатично

Комбинация от статично + двойка, при която главната инерционна ос пресича оста на въртене в точка, различна от центъра на тежестта.

Динамичен

Общ случай: главната инерционна ос нито се пресича, нито е успоредна на оста на въртене. Най-често срещаният модел в реалния свят. Задължителна е двуравнинна корекция.

На практика почти всеки ротор, с който се сблъсквате в полеви условия, има динамичен дисбаланс – комбинация от сила и компоненти на връзката. Ето защо двуплоскостното балансиране е процедурата по подразбиране за всеки ротор, който не е тънък диск.

Кога да се използва балансиране в една равнина срещу балансиране в две равнини

Решаващият фактор е роторът съотношение на геометрията L/D (аксиална дължина към външен диаметър) в комбинация с работната му скорост.

Критерий	Едноплоскостен (1 сензор)	Двуплоскостна (2 сензора)
Съотношение L/D	L/D < 0,14 (диаметър > 7× ширина)	Л/Д ≥ 0,14
Типични части	Шлифовъчно колело, маховик, еднодисково работно колело, ролка, спирачен диск, циркулярно острие	Ротор на вентилатор, мулчер, вал, валяк, многостъпална помпа, турбина, трошачка
Коригирани видове дисбаланси	Само статично (сила)	Статично + двойка + динамично (сила + момент)
Корекционни равнини	1	2
Измерванията се изпълняват	2 (първоначално + 1 пробен период)	3 (първоначални + 2 опита, по един на самолет)
Време на място	15–20 мин.	30–45 мин.

Емпирично правило

Ако корекционните равнини са разделени от по-малко от ⅓ от разстоянието между лагерите на ротора, кръстосаното свързване между равнините е малко и балансирането в една равнина може да работи дори за L/D > 0,14. Но ако имате двуканален инструмент, винаги използвайте две равнини – това отнема само 10 допълнителни минути и улавя дисбаланса на двойка, който една равнина пропуска.

ISO 21940‑11 Степени на балансирано качество

ISO 21940‑11 (наследник на ISO 1940‑1) определя на всеки клас въртящи се машини клас на качество на баланса G, определена като максимално допустимата скорост на центъра на тежестта на ротора в mm/s. Допустимият остатъчен специфичен дисбаланс e_на (в g·mm/kg) се получава от степента на твърдост и работната скорост:

Допустим специфичен дисбаланс

e_на = G × 1000 / ω = G × 1000 / (2π × RPM / 60)

e_на — допустим остатъчен специфичен дисбаланс, g·mm/kg
G — степен на качество на баланса (напр. 6,3 означава 6,3 mm/s)
ω — ъглова скорост, рад/с
Обороти на обороти — работна скорост, об/мин

Клас	e·ω, мм/с	Видове машини
`G 0.4`	0.4	Жироскопи, шпиндели на прецизни шлифовъчни машини
`Г 1.0`	1.0	Турбокомпресори, газови турбини, малки електрически котви със специални изисквания
`G 2.5`	2.5	Електродвигатели, генератори, средни/големи турбини, помпи със специални изисквания
`G 6.3`	6.3	Вентилатори, помпи, технологични машини, маховици, центрофуги, машини за обща промишленост
`G 16`	16	Селскостопанска техника, трошачки, карданни валове, части от трошачни машини
`G 40`	40	Колела, колянови валове за леки автомобили (серийно производство)
`G 100`	100	Колянови валове на големи бавни морски дизелови двигатели

Работен пример: Ротор на вентилатор

Роторът на центробежен вентилатор тежи 80 кг, работи при 1450 об/мин, а радиусът на корекция е 250 мм. Необходима степен на износване: G 6.3.

Изчисление

e_на = 6,3 × 1000 / (2π × 1450 / 60) = 6300 / 151,8 ≈ 41,5 g·mm/kg

Общ допустим дисбаланс = 41,5 × 80 = 3 320 г·мм
При радиус на корекция 250 mm: максимална остатъчна маса = 3320 / 250 = 13,3 г на самолет
Това означава, че всяка корекционна равнина може да задържа не повече от 13,3 g дисбаланс - приблизително теглото на три шайби M6.

Свързани стандарти: ISO 21940‑11 (твърди ротори), ISO 21940‑12 (гъвкави ротори), ISO 10816‑3 (граници на интензивност на вибрациите), ISO 1940 (наследен предшественик).

Седемстъпкова процедура за балансиране на полето

Това е методът на коефициента на влияние за двуплоскостно балансиране на полета, прилаган с преносим инструмент, като например Балансет‑1А. Същата логика работи с всеки двуканален балансиращ анализатор.

Подготовка на ротора и монтиране на сензорите

Почистете корпусите на лагерите от замърсявания и мазнини — сензорите трябва да са плътно прилепнали към металната повърхност. Монтирайте сензора за вибрации 1 върху корпуса на лагера, който е най-близо до Самолет 1 (обикновено от страната на задвижването). Монтирайте сензор 2 близо до Самолет 2 (незадвижващ край). Прикрепете светлоотразителна лента към вала на лазерния тахометър. Свържете всички кабели към измервателното устройство.

Измерване на началната вибрация (пуск 0)

Стартирайте ротора и го стабилизирайте до стабилна работна скорост. Уредът измерва амплитудата на вибрациите (mm/s) и фазовия ъгъл (°) едновременно и при двата сензора. Това е базова линия — "болността" на ротора преди третиране. Запишете стойностите и спрете машината.

Съвет: Изчакайте поне 10–15 секунди след стабилизиране на оборотите, преди да започнете запис. Термичните преходни процеси и въздушните течения се установяват през първите няколко секунди.

Първоначално измерване на вибрациите на ротор — екран Balanset-1A, показващ базовите показания

Инсталиране на пробна тежест в равнина 1 (Изпълнение 1)

Спрете ротора. Прикрепете пробно тегло с известна маса при произволна ъглова позиция в равнина 1. Маркирайте ясно тази позиция — тя ще стане ваша 0° референтна точка за измерване на ъгъла по-късно. Рестартирайте ротора и запишете вибрациите и на двата сензора. Инструментът вече знае как се променя вибрационното поле на ротора, когато се добави маса в равнина 1.

Съвет: Използвайте болт с шайба, закрепена към ръба на ротора, или скоба за маркуч с гайка за бързо закрепване. Пробната тежест трябва да предизвика измерима промяна на вибрациите (≥30 % промяна на амплитудата или ≥30° фазово изместване при който и да е от сензорите).

⚖

Колко трябва да тежи пробната тежест? Използвайте емпиричната формула: M _t = M _r × K / (R _t × (N/100)²) където М_r = маса на ротора (g), K = коефициент на коравина на опората (1–5, използвайте 3 за средна стойност), R_t = радиус на монтаж (см), N = обороти в минута. Или използвайте нашия онлайн калкулатор за пробно тегло — въведете параметрите на ротора си и получете препоръчителната маса незабавно.

Инсталиране на калибровъчна тежест върху първата корекционна равнина

Преместване на пробната тежест в равнина 2 (Изпълнение 2)

Спрете ротора. Отстранете пробната тежест от равнина 1. Прикрепете същата пробна тежест (или такава с подобна известна маса) на произволна позиция в равнина 2. Маркирайте тази втора референтна точка. Рестартирайте и запишете вибрациите и на двата сензора. Сега инструментът има пълната матрица на коефициентите на влияние — четири комплексни коефициента, свързващи дисбаланса в която и да е равнина с вибрациите и на всеки сензор.

Съвет: Ако използвате различна маса на пробното тегло в Равнина 2, въведете правилната стойност в софтуера — математическите изчисления се настройват автоматично.

Преместване на пробната тежест към втората корекционна равнина за втория пробен цикъл

Изчисляване на корекционни тегла

Инструментът решава уравненията за коефициента на влияние и показва: маса (гр) и ъгъл (°) за равнина 1 и маса (g) и ъгъл (°) за равнина 2. Ъгълът се измерва от позицията на пробната тежест по посока на въртенето на ротора. Ако софтуерът показва "премахване", това означава, че коригиращата тежест трябва да се премести на 180° срещу посочената позиция "добавяне".

Инсталиране на коригиращи тежести

Отстранете пробната тежест от равнина 2. Изработете или изберете корекционни тежести, съответстващи на изчислените маси. Измерете ъгъла от референтната маркировка на пробната тежест в посока на въртене. Закрепете корекционните тежести здраво - заварка, скоби за маркучи, тежести с винтове или болтове, в зависимост от типа на машината и скоростта.

Съвет: Ако не можете да поставите тежест под точния ъгъл (например, налични са само отвори за болтове), използвайте функцията за разделяне на тежестта — инструментът разделя корекционния вектор на два компонента в най-близките налични позиции.

Диаграма, показваща измерване на ъгъла на корекционната тежест — от позицията на пробната тежест по посока на въртене

Проверка на баланса (Проверка на изпълнението)

Рестартирайте ротора и запишете крайната вибрация. Сравнете с първоначалната базова линия и с допустимото отклонение по ISO 21940‑11 за вашия клас машина. Ако вибрацията е в рамките на спецификацията, сте готови. Ако не, инструментът може да извърши подрязване на бягане — използва съществуващите коефициенти на влияние, за да изчисли малка допълнителна корекция без нови пробни тегла.

Съвет: Едно подрязване обикновено е достатъчно. Ако имате нужда от повече от две подрязвания, нещо се е променило между спусканията – проверете за хлабаво тегло, термичен растеж или вариации в скоростта.

Финалният верификационен цикъл показва значително намалени нива на вибрации след балансиране

Всичките седем стъпки — един инструмент

Balanset‑1A ви превежда през цялата процедура в две равнини на екрана. Включени са два акселерометъра, лазерен тахометър, софтуер за Windows и чанта за носене.

€1,975

Преглед на Balanset‑1A WhatsApp

Изчисляване на пробното тегло

Пробната тежест трябва да е достатъчно тежка, за да предизвика забележима промяна във вибрациите, но и достатъчно лека, за да не претоварва лагерите или да създава опасно състояние. Стандартната емпирична формула отчита масата на ротора, радиуса на корекция, работната скорост и коравината на опората:

Формула за маса на пробното тегло

M_t = М_r × K / (R_t × (N / 100)²)

M_t — маса на пробното тегло, грамове
M_r — маса на ротора, грамове
K — коефициент на коравина на опората (1 = меки опори, 3 = средни, 5 = твърда основа)
R_t — радиус на монтаж на пробна тежест, см
N — работна скорост, обороти в минута

Не искате да правите сметките на ръка? Използвайте нашите онлайн калкулатор за пробно тегло ↗ — въведете параметрите на ротора, вида на опората и нивото на вибрации и получете препоръчителната маса незабавно.

Решени примери (K = 3, средна твърдост)

Машина	Маса на ротора	Обороти на обороти	Радиус	Пробно тегло (K = 3)
Ротор на мулчера	120 кг	2,200	30 см	360 000 / (30 × 484) ≈ 25 г
Индустриален вентилатор	80 кг	1,450	40 см	240 000 / (40 × 210,25) ≈ 29 г
Барабан на центрофугата	45 кг	3,000	15 см	135 000 / (15 × 900) = 10 г
Вал на трошачка	250 кг	900	25 см	750 000 / (25 × 81) ≈ 370 г

Практически съвет: проверете отговора

Формулата дава минималната пробна маса, която би трябвало да доведе до измерим отговор. След пробното пускане проверете дали фазата се е изместила с поне 20–30° и амплитудата се е променила с 20–30%. Ако отговорът е твърде малък, удвоете или утройте пробната маса и повторете. При много ниски обороти (< 500), формулата може да даде непрактично големи стойности — в този случай използвайте 10% тегло на ротора, разделено на радиуса на корекция, като отправна точка.

Измерване на ъгъла на корекция

Балансиращият инструмент извежда две числа за всяка равнина: маса (колко тежи) и ъгъл (къде да го поставите). Ъгълът винаги се отнася до позицията на пробната тежест.

Софтуер Balanset-1A — прозорец с резултати от двуравнинно балансиране, показващ масата и ъгъла на корекционната тежест на полярната диаграма — Екран с резултати от Balanset‑1A: софтуерът изчислява корекционната маса и ъгъл за всяка равнина и показва вектори на полярна диаграма. Червените вектори показват необходимата корекция; зелените показват остатъчните вибрации след подравняване.

Как да измерим ъгъла

Полярна графика, показваща ъгъла на корекционната тежест спрямо позицията на пробната тежест

Референтна точка (0°): ъгловото положение, където сте поставили пробната тежест. Маркирайте го ясно върху ротора преди пробното пускане.
Посока на измерване: винаги по посока на въртене на ротора.
Четене на ъгъла: Инструментът показва ъгъл f₁ за равнина 1 и f₂ за равнина 2. От маркировката на пробната тежест пребройте толкова градуса в посока на въртене - там отива коригиращата тежест.
Ако премахвате маса: Поставете корекцията на 180° срещу посочената позиция за "добавяне".

Разпределение на теглото на фиксирани позиции

Полярна графика, показваща теглото, разделено на две фиксирани позиции на отворите за болтове

Когато роторът има предварително пробити отвори или фиксирани позиции за монтаж (напр. болтове на лопатките на вентилатора), може да не успеете да поставите тежест под точно изчисления ъгъл. Balanset‑1A включва функция за разделяне на теглото: въвеждате ъглите на двете най-близки налични позиции и софтуерът разлага единичния корекционен вектор на две по-малки тегла в тези позиции. Комбинираният ефект съвпада с оригиналния вектор.

Корекционни равнини и разположение на сензорите

Диаграма, показваща корекционни равнини и точки на измерване от сензора върху ротор

Корекционната равнина е аксиалната позиция на ротора, където добавяте или премахвате маса. Сензорът измерва вибрациите на най-близкия лагер. Няколко ключови правила:

Сензорът се монтира на корпуса на лагера — възможно най-близо до централната линия на лагера, в радиална посока (за предпочитане хоризонтална).
Равнина 1 съответства на Сензор 1, Равнина 2 към Сензор 2. Поддържайте номерирането последователно, в противен случай софтуерът ще размени корекционните равнини.
Максимално разделяне на равнините: Колкото по-далеч са разположени двете корекционни равнини, толкова по-добра е разделителната способност на двойката. Минималното практическо разстояние е ⅓ от разстоянието между лагерите.
Изберете достъпни позиции: Корекционната равнина трябва да е място, където можете физически да прикрепите тежести - ръб на фланец, болтов кръг, ръб или заваръчна повърхност.

Ротор на мулчера, показващ корекционни равнини (сини 1 и 2) и точки за монтаж на тежести (червени 1 и 2)

На снимката по-горе е показан ротор на мулчер, подготвен за балансиране в две равнини. Сините маркери 1 и 2 показват позициите на сензорите върху корпусите на лагерите. Червените маркери 1 и 2 показват корекционните равнини - в този случай, фланцовите краища на тялото на ротора, където ще бъдат заварени тежестите.

Конзолен (надвесен) ротор

Конзолните ротори – вентилаторни колела, маховици, монтирани извън лагерния обхват, помпени колела – изискват различно разположение на сензорите и равнините. И двете корекционни равнини са от една и съща страна на лагерите и разположението на сензорите трябва да отчита дисбаланса на усилващата двойка на надлъжната маса.

Балансиране на конзолен ротор на място — позициите на сензора и корекционната равнина са маркирани върху реалното оборудване — Пример за полеви условия: конзолен ротор с маркирани позиции на сензора и корекционната равнина.

Приложения по тип машина

Индустриални вентилатори и духалки

600–3600 об/мин · G 6.3 · Двуплоскостна

Най-често срещана задача за балансиране на място. Центробежни вентилатори, аксиални вентилатори, компресори. Внимавайте за натрупване на прах по лопатките — това променя баланса с течение на времето. Балансирайте отново след почистване или смяна на лопатките.

Ротори за мулчери и косачки

1800–2500 об/мин · G 16 · Двуплоскостен

Тежки ротори (80–200 кг) със сменяеми цепеници. Дисбаланс се появява след износване или подмяна на цепеница. Коригирайте в две равнини на крайните фланци на ротора. Типично подобрение: 12 → 1 мм/сек.

Трошачки и чукови мелници

600–1200 об/мин · G 16 · Двуплоскостна

Изключително тежки ротори (200–1000+ кг). Пробните тегла са големи (болтове 5–15 кг). Ниските обороти означават голям допустим дисбаланс, но ударните натоварвания и цената на лагерите все пак оправдават балансирането.

Центрофуги

1000–10 000 об/мин · G 2,5–6,3 · Двуплоскостен

Кошнични или дискови центрофуги в хранително-вкусовата, химическата и фармацевтичната промишленост. Високата скорост изисква строги толеранси. Балансирането на място избягва продължителен демонтаж. Проверете за натрупване на продукт вътре в барабана.

Електродвигатели и генератори

750–3600 об/мин · G 2.5 · Двуплоскостен

Котвите на двигателя са фабрично балансирани, но е необходимо повторно балансиране след ремонт на намотките, смяна на лагери или смяна на съединителя. За най-добри резултати тествайте с прикрепена половинка на съединителя.

Шнекове и ротори за комбайни

400–1200 об/мин · G 16 · Двуплоскостна

Дългите шнекове и вършачните ротори събират неравновесна почва и растителни остатъци. Сезонното балансиране преди жътва предотвратява повреда на лагерите на полето. Корекционни тежести, заварени към рамената.

Работни колела на помпи

1450–3600 об/мин · G 6.3 · Еднопластова или двупластова

Надвесените работни колела често се нуждаят само от корекция в една равнина, ако са тесни. При многостъпалните помпи всяко работно колело се балансира поотделно върху дорник преди сглобяването.

Турбокомпресори

30 000–300 000 об/мин · G 1.0 · Двуплоскостна

Свръхвисоката скорост изисква G 1.0 или по-малък толеранс. Отстраняване на материал чрез шлифоване — при тези скорости няма заварени тежести. Изисква високочестотни вибрационни сензори.

Методи за закрепване на тежести

Метод	Прикачен файл	Най-добро за	Лимити
Заваряване	Стоманени шайби или плочи, заварени с прихващане към ръба на ротора	Мулчери, трошачки, тежки промишлени ротори	Постоянно. Не може да се използва върху алуминий или неръждаема стомана без специален прът
Болтове и гайки	Болтове през предварително пробити отвори с контрагайки	Работни колела на вентилатори, маховици, съединителни фланци	Изисква съществуващи отвори или ново пробиване
Скоби за маркучи	Скоба за маркуч от неръждаема стомана с тежест, поставена в нея	Валове, ролки, цилиндрични ротори в полето	Временно или полупостоянно. Проверете въртящия момент на затягане
Закрепващ винт	Готови тежести за закрепване (като тежести за гуми)	Лопатки на вентилатора, тънки джанти, леки ротори	Ограничен диапазон на масата. Може да се проплъзне при високи обороти.
Лепило (епоксидно)	Тежест, залепена за повърхността	Прецизни ротори, чиста околна среда	Изисква чиста и суха повърхност. Температурно ограничение ~120°C
Отстраняване на материал	Пробиване или шлайфане на материал далеч от тежката страна	Турбокомпресори, високоскоростни шпиндели, работни колела	Постоянно и прецизно, но необратимо. Употребата при добавяне на тегло не е безопасна.

Често срещани грешки при балансиране на полето

#	Грешка	Последица	Поправка
1	Сензор, монтиран на предпазител или капак	Резонансът на капака изкривява показанията на амплитудата и фазата → грешна корекция	Винаги монтирайте върху металната повърхност на корпуса на лагера
2	Пробната тежест е твърде лека	Фазовата и амплитудната промяна е в рамките на шума → коефициентите на влияние са ненадеждни	Осигурете промяна на амплитудата ≥30% или фазово изместване ≥30° при поне един сензор
3	Разлика в скоростта между бяганията	Вибрацията при 1× се променя с RPM² — дори промяната на скоростта от 5% поврежда данните	Използвайте тахометър за прецизно проследяване на оборотите. Изчакайте скоростта да се стабилизира.
4	Забравяне да се премахне пробната тежест	Изчислението на корекцията включва ефекта на пробното тегло → резултатът е безсмислен	Следвайте стриктно рутина: свалете пробната тежест, преди да поставите корекционни тежести.
5	Смесване на равнина 1 и равнина 2	Корекционните тежести се разместват в грешни равнини → вибрациите се увеличават	Обозначете ясно сензорите и равнините. Сензор 1 → Равнина 1, Сензор 2 → Равнина 2
6	Измерване на ъгъл, противоположен на въртенето	Корекцията е на 360° − f вместо f → противоположната страна на ротора	Проверете посоката на въртене преди стартиране. Винаги измервайте в посока на въртене.
7	Термичен растеж по време на бягане	Промени в хлабината на лагерите между студените пускове → измервания на дрейфа	Или загрейте до стабилно състояние преди бягане 0, или завършете всички бягания бързо (с интервал <5 минути)
8	Използване на едноплоскостна система върху дълъг ротор	Дисбалансът на двойката остава некоригиран → вибрациите могат дори да се увеличат при далечния лагер	Използвайте двуплоскостно балансиране за всеки ротор, където L/D ≥ 0,14 или разстоянието между равнините е значително

Доклад от полето: Балансиране на ротора на мулчера

Данни от реални полеви условия · февруари 2025 г.

Мулчер за разбиване — Maschio Bisonte 280

Вибрация преди

12,4 мм/с

Вибрация след

0,8 мм/с

Намаляване

93.5%

Време на място

38 мин.

Машина: Мулчер Maschio Bisonte 280, ротор 165 кг, обороти на ВОМ 2100 об/мин. Клиентът съобщи за силна вибрация след смяна на 8-те цепки.

Настройка: Два акселерометъра на корпусите на лагерите, лазерен тахометър на карданния вал. Balanset-1A двуравнинен режим.

Изпълнение 0: Сензор 1 = 12,4 мм/с при 47°, Сензор 2 = 8,9 мм/с при 213°. ISO 10816-3 зона D (опасно).

Пробни изпълнения: Пробна тежест от 500 g, използвана и в двете равнини. Ясен отговор — промяна на амплитудата >60% и при двата сензора.

Корекция: Равнина 1: 340 g заварени на 128°. Равнина 2: 215 g заварени на 276°.

Проверка: Сензор 1 = 0,8 мм/с, Сензор 2 = 0,6 мм/с. ISO зона А (добра). Не е необходима подрязваща струя.

Двуплоскостно динамично балансиране на вентилатор

Индустриалните вентилатори — центробежни, аксиални и със смесен поток — са сред най-често срещаните ротори, балансирани в полеви условия. Процедурата по-долу показва реална работа с две равнини на радиален вентилатор, използвайки Balanset‑1A.

Определяне на равнини и инсталиране на сензори

Почистете повърхностите за монтаж на сензори от замърсявания и масло. Сензорите трябва да прилягат плътно към металната повърхност на корпуса на лагера — никога не ги монтирайте върху капаци, предпазители или неподдържани метални панели.

Схема на свързване на сензора за двуплоскостно балансиране на вентилатор — настройка Balanset-1A с маркирани корекционни равнини — Свързване на сензора и оформление на корекционната равнина за конзолно монтирано вентилаторно работно колело.

Ротор на вентилатора с маркирани в червени и зелени зони позиции на сензорите и корекционни равнини — Позиции на сензора и корекционната равнина на ротора на вентилатора: Сензор 1 (червен) близо до предната част, Сензор 2 (зелен) близо до задната част.

Сензор 1 (червен): Монтирайте по-близо до предната част на вентилатора (страна на равнина 1).
Сензор 2 (зелен): Монтирайте по-близо до задната част на вентилатора (страна на равнина 2).
Самолет 1 (червена зона): Корекционна равнина на диска на работното колело, по-близо до предната част.
Самолет 2 (зелена зона): Корекционна равнина по-близо до задната плоча или главината.

Свържете двата сензора за вибрации и лазерния тахометър към Balanset‑1A. Прикрепете светлоотразителна лента към вала или главината за справка с оборотите.

Процес на балансиране

Стартирайте вентилатора и направете първоначални измервания на вибрациите (Изпълнение 0). Инсталирайте пробна тежест с известна маса върху Равнина 1 в произволна точка, пуснете вентилатора и запишете промяната на вибрациите (Изпълнение 1). Преместете пробната тежест в Равнина 2 в произволна точка, пуснете вентилатора отново и запишете (Изпълнение 2). Софтуерът Balanset‑1A използва и трите измервания, за да изчисли коригиращата маса и ъгъл за всяка равнина.

Монтиране на корекционни тежести върху работно колело на вентилатор след двуплоскостно балансиране с Balanset-1A — Корекционни тежести, монтирани на работното колело на вентилатора на позиции, изчислени от Balanset‑1A.

Измерване на ъгъла за корекционни тежести на вентилатора

Ъгълът се измерва от позицията на пробната тежест по посока на въртенето на вентилатора — точно както е описано в Измерване на ъгъла на корекция раздел по-горе. Маркирайте къде е поставена пробната тежест (референтна точка 0°), след което пребройте посочения ъгъл по посока на въртене, за да намерите позицията на корекционната тежест.

Екран на софтуера Balanset-1A, показващ резултати от двуплоскостно балансиране на вентилатор — полярна диаграма с корекционни вектори — Екран с резултати от двуравнинно балансиране Balanset‑1A: корекционна маса и ъгъл, показани и за двете равнини.

Въз основа на ъглите и масите, изчислени от софтуера, инсталирайте коригиращите тежести на равнина 1 и равнина 2. Пуснете вентилатора още веднъж и проверете дали вибрациите са спаднали до приемливо ниво на... ISO 21940‑11 (обикновено G 6.3 за вентилатори с общо предназначение). Ако остатъчните вибрации все още са над целевата стойност, извършете едно регулиране.

Често задавани въпроси

Статичното балансиране коригира дисбаланса в една равнина — центърът на тежестта на ротора се измества обратно към оста на въртене. То работи за тесни, дисковидни части, чийто диаметър е по-голям от 7 пъти ширината. Динамичното балансиране коригира дисбаланса в две равнини едновременно, като адресира както силовия, така и свързващия дисбаланс. То е необходимо за всеки удължен ротор, където масите са разпределени по дължината на вала. Роторът може да бъде статично балансиран, но динамично небалансиран — свързващият компонент е невидим, докато роторът не се завърти.

Използвайте формулата: M_t = М_r × K / (R_t × (N/100)²), където M е в грамове, R в см и N в об/мин. K е коефициентът на твърдост на опората (1 = мека, 3 = средна, 5 = твърда). Целта е да се получи промяна в амплитудата от поне 20–30% или фазово изместване от 20–30°. Или пропуснете математиката и използвайте нашите онлайн калкулатор за пробно тегло. При ниски скорости под 500 об/мин, използвайте статичното правило 10%: пробна маса = 10% маса на ротора / корекционен радиус.

Използвайте едноплоскостна конструкция за тесни дискови ротори, чийто диаметър надвишава 7 пъти аксиалната ширина — маховици, шлифовъчни дискове, триони. Използвайте двуплоскостна конструкция за всичко по-дълго: валове, вентилаторни колела, ротори на мулчери, валяци, многостъпални помпени възли. Когато се съмнявате, винаги избирайте двуплоскостна конструкция — тя улавя няколко дисбаланса, които едноплоскостната конструкция пропуска, и добавя само едно допълнително измерване (около 10 минути).

ISO 21940-11:2016 е настоящият стандарт за твърди ротори. Той замени ISO 1940-1:2003. Той определя степени на качество на баланс от G 0.4 (жироскопи) до G 4000 (бавни колянови валове на морски дизелови двигатели). Общи степени: G 6.3 за вентилатори и помпи, G 2.5 за електродвигатели, G 1.0 за ротори на турбокомпресори, G 16 за селскостопански машини и трошачки. Умножението на степента по ъгловата скорост дава максимално допустимата скорост на центъра на тежестта в mm/s — оттам се изчислява допустимата остатъчна маса при корекционния радиус.

Инструментът изчислява ъгъла на корекция спрямо позицията на пробната тежест. Маркирайте къде сте поставили пробната тежест – това е вашата референтна точка от 0°. След това измерете посочения ъгъл в посока на въртене на ротора от тази референтна точка. Корекционната тежест се поставя в получената позиция. Ако инструментът каже да премахнете тежестта, поставете я на 180° срещуположно. Използвайте транспортир или разделете обиколката на маркирани сегменти, преди да започнете.

Да – това се нарича балансиране на място или балансиране на място. Монтирате сензори за вибрации върху корпусите на лагерите, прикрепяте референтен тахометър и пускате машината на работна скорост. Преносим инструмент като Balanset-1A ви води през последователността от пробно претегляне и изчислява корекции. Балансирането на място спестява часове време за демонтаж, елиминира грешките при подравняване от повторен монтаж и балансира ротора при реални работни условия – включително ефекта на съединителя, термичното увеличение и действителната твърдост на лагера.

Оборудване за балансиране на полето

Сайтът Балансет‑1А е двуканален преносим инструмент, който извършва динамично балансиране в една и две равнини, както и анализ на вибрации (обща скорост, спектри, форма на вълната). Доставя се като пълен комплект:

2× пиезоелектрични вибрационни сензора с магнитни стойки
Лазерен тахометър (безконтактен сензор за обороти) със светлоотразителна лента
USB измервателно устройство (свързва се с всеки лаптоп с Windows)
Софтуер: помощник за балансиране, виброметър, спектрален анализатор
Калъф за носене с всички кабели и аксесоари

Диапазон на оборотите: 300–100 000. Диапазон на вибрациите: 0,5–80 mm/s RMS. Фазова точност: ±1°. Разделяне на теглото, подравняване, проверка на толеранси и генериране на отчети, включени в софтуера. Пълният комплект тежи 3,5 кг.

Balanset‑1A — Преносим балансьор и анализатор на вибрации

Два канала. Две равнини. Един инструмент за балансиране на полето, измерване на вибрации и проверка на ISO толеранс.

€1,975

Поръчай сега Попитайте чрез WhatsApp

НС

Николай Шелковенко

Главен изпълнителен директор и полеви инженер · Vibromera

13+ години опит във вибрационната диагностика и балансирането на полето. Лично балансирал над 2000 ротора на мулчери, вентилатори, трошачки, центрофуги и комбайни в над 20 страни.

← Обратно към базата знания

Инструкция за динамично балансиране на вала: Статично срещу динамично, Полева процедура и степени по ISO 21940

Какво е динамично балансиране?

Статичен срещу динамичен баланс

Четири вида дисбаланс

Кога да се използва балансиране в една равнина срещу балансиране в две равнини