Услуги по балансиране ' Намаляване на вибрациите на машината

Как да премахнем вибрациите на машините - диагностицирайте, след това поправете

Прекомерните вибрации във въртящите се машини съкращават живота на лагерите, разрушават уплътненията, напукват заварките и предизвикват непланирани спирания. Преди да добавите балансираща тежест, трябва да знаете дали виновникът е дисбаланс, разминаване, хлабина, повреда на лагера или резонанс - всяка повреда има различен честотен отпечатък. Тази страница ви показва как да разчетете този отпечатък и как да го отстраните чрез балансиране на полето при работна скорост, след като дисбалансът е потвърден.

Вземете Balanset-1A Попитайте нашия инженер

Диагностика и отстраняване на вибрациите на машините на място с Balanset-1A

Накратко: За да намалите вибрациите във въртяща се машина, първо измерете спектъра на FFT, за да определите доминиращата честота. Пик при точно 1× обороти в минута със стабилен фазов ъгъл означава дисбаланс - най-честата и най-коригируемата причина. Полевото балансиране с Balanset-1A закрепва сензори за вибрации и лазерен тахометър към работещата машина, изчислява точната коригираща маса и ъгъл в два или три кратки измервателни пробега и отстранява дисбаланса, без да изважда ротора от лагерите му. Типичната работа отнема по-малко от един час и обикновено намалява вибрациите със 70 % или повече, като удължава живота на лагерите до 10 пъти.

Диагностицирайте причината, преди да действате

Различните дефекти вибрират с различни честоти и в различни посоки. Измерването на амплитудата, фазата и спектъра на FFT преди каквато и да е намеса ви показва с какво точно се занимавате. Таблицата по-долу е бърза справка - прочетете я, преди да докоснете нито един болт.

Ръководство за диагностика на вибрационни неизправности
Разлом	Доминираща честота	Посока	Ключова улика	Първо действие
Дисбаланс	Само 1× RPM	Радиален	Стабилна фаза; пробното тегло променя амплитудата и фазата заедно	Баланс на полето (вж. по-долу)
Несъответствие	1× + силен 2× RPM	Аксиално повдигнат	Съединителят работи горещо; високо аксиално спрямо радиално съотношение	Първо изравнете влака на вала
Повреда на лагера	BPFO / BPFI / BSF (нецяло число от RPM)	Радиален	Повишаване на общата тенденция през седмиците; няма връзка с промяна на скоростта	Сменете лагера, след това балансирайте
Структурна разхлабеност	0,5×, 1×, 1,5×, 2×... (много хармоници)	Радиално или аксиално	Дрънкане при частично натоварване; шумен гребен спектър	Затягане/ремонт на разхлабен елемент
Резонанс	Шип близо до естествената честота	Променлива	Фазово изместване ~180° през резонансната скорост	Намаляване на възбуждането чрез балансиране на структурата.
Комбинирани неизправности	Множество върхове, нестабилна фаза	Смесени	Две или три неизправности едновременно	Първо отстранете механичните проблеми, после балансирайте

Емпирично правило: ако компонентът 1× RPM носи повече от 80 % от общата енергия на вибрациите и фазовият ъгъл се повтаря в рамките на ±5°, дисбалансът е доминиращата причина и балансирането на полето е правилната следваща стъпка. Ако други честоти са значими, разрешете първо тях или корекцията на баланса ще се измести при следващото спиране на поддръжката.

Разпознаване на дисбаланса - най-често срещаната и отстранима причина

Дисбалансът е причина за по-голямата част от оплакванията от вибрации при въртящото се оборудване. Това са характерните му признаци:

Силен пик на 1× RPM Един-единствен рязък скок при честотата на работа доминира в спектъра на FFT. Амплитудата нараства с квадрата на скоростта - двойно повече обороти, четворно повече сила.

Стабилен фазов ъгъл Фазата на компонента 1× остава постоянна при различните тиражи. Нестабилната фаза говори за повреда на лагера, хлабина или резонанс.

Преобладаващо радиални вибрации Силите на дисбаланс са центробежни - те действат перпендикулярно на оста на вала. Ако осевите вибрации са високи, разгледайте и несъосността.

Вибрациите нарастват с часовете на работа Корозията, замърсяването, ерозията и топлинните деформации бавно променят разпределението на масата. Помпа или вентилатор, които са били тихи при пускането в експлоатация, стават все по-шумни с течение на месеците.

Аварии на лагери и уплътнения предсрочно Центробежното натоварване от дисбаланса представлява допълнителна въртяща се радиална сила върху лагера. ISO 281 показва, че дори малък дисбаланс може да намали наполовина или наполовина L₁₀ живот на лагера.

Шум, погрешно разчетен като кавитация или турбуленция Нискочестотният неравномерен шум често се приписва на хидравлични ефекти, докато действителната причина е ротационна маса, отклонена от центъра само с няколко грама.

Защо се получава дисбаланс и каква е цената му

Всеки ротор излиза от завода с малък остатъчен дисбаланс - малка асиметрия на масата, която се контролира от класовете по ISO 21940-11. В процеса на експлоатация този баланс се променя: ерозия и кавитация атакува лопатките на работното колело неравномерно, Замърсяване и котлен камък се натрупват несиметрично върху лопатките на вентилатора, заварена лопатка за ремонт или подмяна добавя асиметрична маса, а топлинните деформации по време на пускане или спиране огъват осевите линии на вала.

Тъй като центробежната сила нараства с квадрат на скоростта на въртене, няколко грама отместване при 750 об/мин се превръщат в десетки килонютони сила на разклащане при 3000 об/мин. Това циклично радиално натоварване уморява лагерите на търкалящите се елементи, води до разхлабване на механичните уплътнения, напукване на циментовия разтвор и разхлабване на закрепващите болтове - които след това внасят хлабина и усилват всеки друг източник на вибрации. Непланираното спиране, причинено от каскадни вибрационни повреди, обикновено струва много повече за загубено производство и спешен труд, отколкото би струвала едночасовата работа по балансиране на полето.

×10живот на лагера при намаляване на вибрациите наполовина

-70%типичен спад на вибрациите след една сесия

2самолети, коригирани при едно посещение

<1hтипична работа за балансиране на място

Защо намаляването на вибрациите наполовина увеличава многократно живота на лагерите

ISO 281 определя номиналния живот на търкалящите лагери като L₁₀ = (C/P)^p, където P е динамичното натоварване на лагера, а експонентата p = 3 за сачмени лагери и 10/3 за ролкови лагери. Остатъчен дисбаланс е че въртящото се радиално натоварване P и амплитудата на вибрациите го следват пряко - така че намаляването на вибрациите наполовина намалява P и увеличава живота на лагера с 2^p: за 8× за сачмени лагери и ~10× за ролкови лагери (2^10/3 ≈ 10). Изпълнете собствените си числа в нашия калкулатор на експлоатационния живот на лагерите.

Как да премахнем вибрациите чрез балансиране на полето - стъпка по стъпка

Следвайте тази диагностична последователност с Balanset-1A, преди да се ангажирате с конкретна поправка. Пропускането на стъпките е най-честата причина, поради която балансирането "не работи":

Измерване на изходните вибрации. Запишете общото ниво (mm/s RMS), амплитудата и фазата на компонента 1× RPM и пълния спектър на FFT. Това ви показва дали доминиращата енергия е при 1× (дисбаланс) или при други честоти (други неизправности). Не пристъпвайте към балансиране, ако 1× не е доминираща.
Първо отстранете механичните неизправности. Проверете за разхлабени придържащи болтове, износени корпуси на лагерите, неправилно подравняване на вала и очевидни механични повреди. Затегнете, подравнете и заменете, ако е необходимо, след което измерете отново. Механичните дефекти нарушават изчисленията на коефициента на влияние.
Потвърдете дисбаланса с помощта на пробна тежест. Прикрепете известна пробна маса към ротора в избрано ъглово положение и го пуснете отново. Чистата промяна в амплитудата и фазата при 1× потвърждава, че роторът реагира на корекцията на масата - имате работа с дисбаланс, а не с нещо друго.
Оставете устройството да изчисли корекцията. Balanset-1A прилага алгоритъма на коефициента на влияние, за да изчисли точната коригираща маса и ъглова позиция за една или две равнини. Монтирайте корекционната маса (заварка, болт или скоба) на изчисления ъгъл.
Проверете по ISO 20816. Последното измерване потвърждава, че остатъчните вибрации са в рамките на зоната за приемане по ISO 20816 за класа на машината и че остатъчният дисбаланс е в рамките на допустимото отклонение за клас G по ISO 21940-11. Balanset-1A записва документиран отчет.

Оборудване, което балансираме, за да намалим вибрациите

Работни колела на промишлени вентилатори и центробежни вентилатори
Ротори на помпи и центробежни работни колела
Ротори на електродвигатели и ротори на генератори
Работни колела на компресори и ротори на винтови компресори
Задвижващи валове и карданни валове
Барабани за комбайни и селскостопански машини
Обработване на валове, барабани и цилиндри
CNC шпиндели и държачи за инструменти
Ротори на турбини и работни колела на турбокомпресори
Дробилки, сепаратори и центрофужни ротори
Всеки твърд ротор, който може да се управлява безопасно с прикрепени сензори и пробни тежести.

Стандарти за вибрации и допустими отклонения на баланса

ISO 20816 (и неговият предшественик ISO 10816) определя зони за оценка на вибрациите A-D, измерени върху невъртящи се части при работна скорост. Зона А е качество на нова машина; зона D означава незабавно спиране на работа. За повечето средни индустриални машини върху твърда основа горната граница на зона В е приблизително 4,5 mm/s RMS - над тази стойност планирайте спиране и балансиране.

ISO 21940-11 (бивш ISO 1940-1) определя G-степента на остатъчния дисбаланс от G0.4 (шпиндели за прецизно шлифоване) до G40 (селскостопански задвижвания). Обичайни промишлени цели: вентилатори и въздуходувки G6.3, помпи и компресори G2.5, електродвигатели G2.5-G1.0, прецизни шпиндели G1.0 или по-тесни. Балансираме до степента, посочена от производителя на оборудването, и предоставяме документирани данни за остатъчен дисбаланс в доклада за балансиране. Използвайте нашите Калкулатор за остатъчен дисбаланс за да откриете допустимия си толеранс, преди да започнете работа.

Общи класове за качество на везната по тип оборудване (ISO 21940-11)
Тип оборудване	Типичен клас G	Максимален остатъчен специфичен дисбаланс (e_на)
Прецизно шлифоване на шпиндели, жироскопи	G0.4	0,4 mm/s
Ротори на газови турбини, турбокомпресори	G1.0-G2.5	1-2,5 mm/s
Работни колела на центробежни помпи, електродвигатели	G2.5	2,5 mm/s
Индустриални вентилатори, въздуходувки, центрофуги	G6.3	6,3 mm/s
Технологични валове, барабани, общи машини	G6.3-G16	6,3-16 mm/s
Селскостопански и високопроходими машини	G16-G40	16-40 mm/s

Balanset-1A - вашият пълен комплект за балансиране на полето

Всичко на тази страница се прави с един преносим инструмент: Балансет-1а. Това е двуканален динамичен балансьор и вибрационен анализатор, който балансира всеки твърд ротор. в собствените си лагери, при работна скорост, като се използва методът на коефициента на влияние с 3 хода - софтуерът изчислява точната коригираща маса и ъгъл и записва отчет.

Пълен комплект за балансиране Balanset-1A със сензори, лазерен тахометър, везна и куфар

Какво има в пълния комплект

1 975 евро - Пълен комплект, на склад, фактура с ДДС

Интерфейсен измервателен модул (USB, 2 канала)
Два вибрационни акселерометъра (4 м кабел, 10 м по избор)
Лазерен тахометър / оптичен фазов сензор (50-500 mm)
Магнитна стойка за сензора
Цифрова везна за пробни и коригиращи тегла
Софтуер за балансиране и анализ на Windows
Пластмасов транспортен калъф

Преглед на Balanset-1A Попитайте нашия инженер

Препоръчителен

Пълен комплект

Устройство - 2 сензора - лазерен тахометър - магнитна стойка - цифрова везна - софтуер - транспортен куфар. Всичко необходимо, за да започнете да балансирате, извадено от кутията.

OEM

Комплект OEM

Устройство - 2 сензора - лазерен тахометър - софтуер. За интегратори, които вече разполагат със стойка, везна и куфар, или които вграждат устройството в балансираща машина.

Основни технически спецификации
Параметър	Стойност
Измервателни канали	2 (балансиране в една и две равнини)
Диапазон на скоростта на вибрациите	0,05-100 mm/s
Честотен диапазон	5-300 Hz
Точност на измерването	±5% от пълната скала
Метод	Коефициент на влияние на 3 хода (1 или 2 равнини)
Анализ	Амплитуда и фаза при 1×, FFT спектър и форма на вълната, запазени отчети
Лаптоп	Не е включено в комплекта (компютър с Windows, предлага се при поискване)

✓ В наличност✓ DHL Португалия €35✓ DHL за цял свят €110✓ 2-годишна гаранция✓ Фактура за ДДС✓ Инженерна поддръжка

Реални случаи на намаляване на вибрациите

Отстраняване на проблеми, когато балансирането не намалява вибрациите

Когато балансирането не помага

Систематична диагностика на машина, при която корекциите на баланса не успяват да намалят вибрациите - и каква е действителната причина.

Интервали за проверка на вибрациите и баланса на въртящото се оборудване

Колко често да проверявате

Препоръчителни интервали за мониторинг на вибрациите за различни типове машини и работни среди.

Ръководство за балансиране в полеви условия с инструменти Balanset-1A

Ръководство за балансиране на полето

Теория, практика и решаване на проблеми при балансиране на ротори в полето с инструмента Balanset-1A.

Безплатни калкулатори за вибрации и балансиране

Центробежна сила от дисбаланс Остатъчен дисбаланс (ISO 1940) Калкулатор на пробната тежест Калкулатор за продължителността на живота на лагера

Често задавани въпроси за намаляване на вибрациите

Балансирах ротора, но машината продължава да вибрира - защо?

Балансирането коригира само дисбаланса, който създава пик при точно 1× обороти в минута. Ако машината вибрира при 2×, при субхармоници или при честоти, които не са свързани с честотата на въртене на вала, причината е неправилно центриране, дефекти в лагерите, хлабини или резонанс. Проверете пълния спектър на FFT преди балансиране и потвърдете, че компонентът 1× действително е доминиращ. Нашето отстраняване на неизправности проучване на случай разглежда тази диагноза стъпка по стъпка.

Как да разбера дали проблемът е в дисбаланса или в неправилното регулиране?

Дебалансът води до доминиращ пик от 1 × обороти в радиална посока със стабилен фазов ъгъл. Несъосността добавя силен компонент 2× и повишава аксиалните вибрации спрямо радиалните - съотношение над 0,5 (аксиални/радиални) е ясно предупреждение. Бърз FFT спектър на Balanset-1A ви показва коя вибрация е доминираща. Ако са налице и двете неизправности, първо отстранете несъосността - грешките в подравняването нарушават коефициентите на влияние, необходими за точното балансиране.

Мога ли да балансирам машина, която също има повреда на лагера?

Можете да го направите, но резултатът ще бъде по-малко точен. Грубият лагер внася шум във вибрационния сигнал и прави отчитането на фазата по-малко стабилно, което намалява точността на изчисленията на пробното тегло. Първо сменете повредения лагер, а след това балансирайте. Новият лагер ще разкрие и истинския остатъчен дисбаланс без маскиращия ефект на честотите на дефектния лагер.

Какво ниво на вибрации е допустимо според ISO 20816?

ISO 20816 разделя тежестта на вибрациите на четири зони. За типични средни индустриални машини върху твърда основа зона А (качество на новите машини) обикновено е под 2,3 mm/s RMS; зона В е задоволителна за дългосрочна експлоатация (до ~4,5 mm/s); зона С предизвиква внимание и планирана поддръжка; зона D (>7,1 mm/s за много класове машини) означава риск от повреда - планирайте незабавно спиране. Точните прагове зависят от класа на машината и вида на поддръжката.

Колко често трябва да проверявам вибрациите и баланса на въртящото се оборудване?

Машините в прашна, абразивна или влажна среда могат да загубят равновесие за седмици; машините в чисти помещения могат да работят месеци наред без съществена промяна. Практическият подход е да измервате вибрациите при всяко планирано спиране за поддръжка и да балансирате винаги, когато компонентът 1× надвиши прага на зоната ви по ISO 20816. Нашият Ръководство за интервалите на наблюдение дава препоръки за конкретното оборудване.

Какво ще стане, ако вибрациите се върнат скоро след балансирането?

Бързото връщане на дисбаланса след правилно балансиране сочи за продължаващ механизъм за промяна на масата: замърсяване на перката на вентилатора, продължаваща ерозия на работното колело на помпата или термично предизвикано огъване на вала, което се появява при работна температура. Изследвайте основната причина за промяната на масата. Балансирането ще трябва да се повтори след почистване или ремонт или може да се обмисли автоматична онлайн система за балансиране за машини с непрекъснат процес.

Научете теорията

Балансиране на полето Остатъчен дисбаланс Баланс на оценките за качество Динамично балансиране

Диагностика на повредата - след това нейното отстраняване

Balanset-1A измерва амплитудата на вибрациите, фазата и пълния спектър на FFT, така че да можете да потвърдите основната причина, преди да се ангажирате с корекция, след което балансира всеки твърд ротор в собствените му лагери при работна скорост и документира резултата съгласно ISO 20816 и ISO 21940-11.

Преглед на Balanset-1A Задайте въпрос във форума

Елиминиране на вибрациите на машината