Услуги по балансиране ' Двупланово (динамично) балансиране

Двуплоскостно (динамично) балансиране - метод, физика и полева процедура

Когато роторът е достатъчно широк, така че дисбалансът да е различен във всеки край, една коригираща равнина не е достатъчна. Динамичното балансиране в две равнини коригира едновременно статичните и двойните компоненти - използвайки метод на коефициента на влияние - така че роторът да работи плавно по цялата си дължина, а не само в центъра си.

Вземете Balanset-1A Попитайте нашия инженер

Динамично балансиране в две равнини на широк ротор по метода на коефициента на влияние

Накратко: Двуплоскостно (динамично) балансиране се изисква винаги, когато роторът има както статичен дисбаланс, така и компонент на двойката - което означава, че дисбалансът е разпределен по оста на вала, а не е концентриран в един диск. Сензор за вибрации на всеки лагер и лазерен тахометър на вала се използват за измерване на реакцията на ротора към пробни тежести, поставени последователно във всяка равнина; след това Balanset-1A решава проблема с точната коригираща маса и ъгъл в двете равнини едновременно. Не е необходимо изваждане от машината - цялата процедура с четири хода се извършва при работна скорост, в собствените лагери на ротора, за по-малко от един час за повечето ротори.

Признаци, че вашият ротор се нуждае от балансиране в две равнини

Едноплановата корекция може да успокои единия лагер, докато другият продължава да се клати. Ако наблюдавате някоя от тези картини, правилният отговор е двуплоскостното лечение:

Вибрации в двата корпуса на лагерите Различните амплитуди или фази в двата края на ротора показват разпределен дисбаланс, който не може да бъде коригиран с една плоскост за корекция.

Балансът подобрява едната страна, влошава другата Добавянето на тежест в едната равнина измества клатенето към противоположния лагер - учебникарски знак за двойка компоненти, която изисква работа в две равнини.

Широки или дълги ротори Барабаните, широките работни колела, задвижващите валове и многостепенните ротори концентрират масата в множество аксиални позиции по протежение на вала.

Високоскоростни ротори с огъване При повишени обороти режимите на огъване разделят разпределението на дисбаланса; корекцията в една равнина всъщност може да засили проблема в противоположния край.

Повтаряща се повреда на лагера в единия край Ако само един лагер продължава да се поврежда въпреки предишното балансиране, вероятно корекцията е била приложена в грешна равнина или е била еднопланова, когато са били необходими два.

Постоянни остатъчни вибрации след работа в една равнина Ротор, който продължава да се тресе след работа с една плоскост, почти винаги има двойка дисбаланси, които изискват обработка с две плоскости.

Едновременен срещу двувременен: кога са необходими два самолета?

Изборът между една и две равнини на корекция зависи от геометрията на ротора и естеството на неговия дисбаланс. Разбирането на трите вида дисбаланс ви помага да вземете решение веднага.

Трите вида дисбаланс

Статичен дисбаланс - центърът на масата се намира извън оста на въртене, но главната инерционна ос е успоредна на нея. Достатъчна е една плоскост за корекция: добавете маса от тежката страна и роторът ще бъде балансиран. Типични ротори: тънки ремъчни шайби, тесни шлифовъчни дискове, едноплоскостни вентилаторни дискове.

Дисбаланс в двойката - центърът на масата е върху оста, но главната инерционна ос е наклонена. Роторът се люлее, а не се клати. Това не може да се коригира в една равнина; необходими са две равни и противоположни маси, разположени на 180° една от друга в две отделни равнини, за да се неутрализира люлеещият момент. Типични ротори: дълги цилиндрични барабани, моторни арматури, валове.

Динамичен (комбиниран) дисбаланс - общия случай: налице са както статични, така и двойни компоненти. Корекцията изисква две произволно избрани равнини по протежение на вала. Всички реално произвеждани ротори попадат в тази категория.

Балансиране в една плоскост срещу балансиране в две плоскости: ръководство за вземане на решения
Фактор	Едновременен (статичен)	Две равнини (динамични)
Форма на ротора	Тънък диск; аксиалната ширина е много по-малка от диаметъра	Широк ротор; аксиалната ширина е сравнима с диаметъра или по-голяма от него
Тип дисбаланс	Само статичен дисбаланс	Двоен или комбиниран (динамичен) дисбаланс
Съотношение L/D (осева дължина/диаметър)	L/D < 0,5 (приблизително)	L/D ≥ 0,5 или роторът превишава първата си критична скорост
Брой сензори	1 сензор за вибрации + 1 лазерен тахометър	2 сензора за вибрации + 1 лазерен тахометър
Брой измервания	3 пробега (изходно ниво + проба + корекция)	4 серии (изходно ниво + опит с равнина 1 + опит с равнина 2 + корекция)
Корекционни равнини	1	2
Типично оборудване	Тесни работни колела на вентилатори, ролки, едностепенни дискове	Барабани, задвижващи валове, широки работни колела, многостъпални ротори, ротори на двигатели
Стандартна справка	ISO 21940-11 (твърд ротор с 1 равнина)	ISO 21940-11 (двупластов твърд ротор)

Емпирично правило: ако вибрациите на ротора, измерени в единия лагер, се променят в противоположна посока от вибрациите в другия лагер, когато премествате пробна тежест, имате двоен компонент и са необходими две равнини.

Защо широките ротори губят динамичния си баланс - и каква е цената на това

Когато се произвежда или ремонтира ротор, масата рядко се разпределя симетрично по оста му. Ерозията изгризва единия край на ротора по-бързо от другия; заваръчните ремонти добавят материал в една осева точка; натрупването на продукт се натрупва неравномерно по барабана. Резултатът е не само статичен дисбаланс, но и двойка компонент, който създава момент на люлеене. Само едновременната корекция в две равнини премахва и двете. Тъй като центробежната сила нараства с квадрат от скоростта на въртене, скромният дисбаланс на двойката при 500 об/мин се превръща в разрушителна сила при 3000 об/мин.

Пренебрегването на компонента на двойката означава, че и двата лагера са подложени на повишени динамични натоварвания при всяко завъртане. Натрупва се умора на лагерите, уплътненията се повреждат, крепежните елементи се разхлабват и структурните пукнатини се разпространяват от монтажните крачета навън. Икономическите загуби - лагери, уплътнения, загубено производство, спешен труд - обикновено многократно надвишават разходите за правилна работа с две равнини.

×10живот на лагера при намаляване на вибрациите наполовина

-70%типичен спад на вибрациите след една сесия

2поправени самолети, едно посещение

4изпълнения до край: изходно ниво, опит P1, опит P2, проверка

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, понасяно от 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.

Балансиране в две равнини - стъпка по стъпка на терен

Balanset-1A прилага метода на коефициента на влияние. Два вибрационни сензора и един лазерен тахометър характеризират напълно ротора и решават проблема с двете равнини на корекция в рамките на една сесия на място:

Монтирайте сензорите. Закрепете вибрационен акселерометър към корпуса на всеки лагер (равнини 1 и 2) и насочете лазерния тахометър към отразяваща лента на вала. Не е необходимо разглобяване - роторът работи при нормални работни условия по време на процедурата.
Измерване на базовата линия. При един пробег с пълна работна скорост се записват амплитудата на вибрациите и фазовият ъгъл едновременно в двете места на лагерите, като се получават началните вектори 1× RPM, които определят първоначалното състояние на дисбаланс в двете равнини.
Добавете пробно тегло в равнина 1. Известна маса е закрепена в маркирано ъглово положение в първата равнина на корекция. При второто пускане се улавя как тази маса влияе на вибрациите при и двете местата на лагерите, което дава два от четирите коефициента на влияние.
Преместете пробната тежест в равнина 2. Същата маса се премества във втората равнина на корекция и при още един пробег се записва кръстосаното влияние върху двата сензора. Сега устройството разполага с всичките четири коефициента на влияние, необходими за системата 2×2.
Оставете устройството да изчисли. Balanset-1A решава уравненията за коефициента на влияние в две равнини и извежда точната коригираща маса и ъгловата позиция за всяка равнина едновременно - не е необходима ръчна аритметика.
Направете корекции и проверете. Коригиращите тежести се поставят в изчислените позиции в двете равнини. Последният пробег потвърждава, че остатъчният дисбаланс е в рамките на допустимото отклонение по ISO 21940-11 за определения клас G, а Balanset-1A записва документиран доклад за балансиране.

Какво балансираме в две равнини

Широки работни колела на центробежни вентилатори и вентилатори с двоен вход
Барабани за вършитба и сечене на комбайн
Задвижващи валове и карданни валове
Ротори на многостъпални помпи и работни колела на компресори
Ролки за хартиени машини и цилиндри за печат/покриване
Винтови транспортьори и шнекове с дължина над ~500 mm
Ротори на двигатели и генератори със значителна осова дължина
Ротори на турбокомпресори и ротори на парни турбини (проверка на вибрациите на място)
Всеки ротор, при който при корекция в една равнина единият лагер продължава да се клати

Допустими отклонения и стандарти

ISO 21940-11 (бивш ISO 1940-1) определя класове за качество на баланса от G0.4 до G4000 за твърди ротори. Балансирането в две равнини е необходимият метод, когато съотношението между аксиалната дължина и диаметъра на ротора надхвърля приблизително 0,5 или когато роторът работи над първата си критична скорост. Допустимият остатъчен дисбаланс за всяка равнина се изчислява по следния начин:

U_на (g-mm) = e_на × m / 2, където e_на = G × 9549 / n (mm/s × rpm → μm ексцентрицитет), m е масата на ротора в kg, а коефициентът 2 разпределя допустимото отклонение между двете равнини.

Роторите на вентилаторите обикновено се балансират, за да G6.3 или G2.5 на ISO 14694; шпиндели за прецизни металорежещи машини и високоскоростно турбо оборудване G1.0 или по-фина. Използвайте нашите Калкулатор за остатъчен дисбаланс за да откриете допустимото отклонение за вашия клас G, маса на ротора и работна скорост, преди да започнете работа.

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

Динамичното балансиране в две равнини на всеки твърд ротор - вентилатори, барабани, задвижващи валове, многостъпални помпени агрегати - се извършва с един преносим инструмент: Балансет-1а. Това е двуканален динамичен балансьор и анализатор на вибрации, който балансира роторите в собствените си лагери, при работна скорост, като се използва методът на коефициента на влияние - една равнина в три хода, две равнини в четири. Софтуерът изчислява точната коригираща маса и ъгъл за двете равнини 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 балансиране в две равнини

Балансиране на две равнини на барабан за вършитба на комбайн с Balanset-1A

Комбиниран барабан (2 равнини)

Двете плоскости за корекция са балансирани по време на една полева сесия на селскостопански комбайн.

Динамично балансиране на задвижващия вал в две равнини при работна скорост

Задвижващ вал (двуплощник)

Динамично балансиране на дълъг задвижващ вал с корекционна тежест на всеки краен фланец.

Широкообхватно работно колело на индустриален вентилатор с балансиране в две равнини на място

Широко работно колело на изпускателя

Корекция в две равнини на широко работно колело на промишлен изпускател, балансирано на място.

Балансиране в две равнини - от полето

Настройката за измерване на коефициента на влияние в две равнини с Balanset-1A, показваща двете позиции на сензора

Настройка на коефициента на влияние

Два сензора и един лазерен тахометър, разположени така, че да характеризират едновременно двете равнини на корекция.

Широк ротор, балансиран в собствените си лагери на място без демонтаж

Балансиран на място

Роторът остава в собствените си лагери и се коригира при работна скорост - не е необходимо демонтиране.

Екран на софтуера Balanset-1A, показващ резултатите за масата и ъгъла на корекция в две равнини

Двете равнини са решени

Изчисляване на корекционната маса и ъгъла за равнина 1 и равнина 2 едновременно в рамките на една сесия.

Доклад за проверка на остатъчния дисбаланс на Balanset-1A след балансиране в две равнини

Проверен резултат

Окончателният пробег потвърждава остатъчен дисбаланс в рамките на допустимото отклонение по ISO 21940-11 в двете равнини.

Безплатни калкулатори за балансиране в две равнини

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

Често задавани въпроси за балансиране в две равнини

Кога е достатъчно балансирането в една равнина?

Едноплоскостната корекция е достатъчна за тънки, дискови ротори - тесни работни колела, шайби или шлифовъчни дискове - където разпределението на аксиалната маса е по същество равномерно и съотношението L/D е под около 0,5. Щом роторът е широк в сравнение с диаметъра си или щом едноплоскостният ход подобри единия лагер, като същевременно влоши другия, е необходимо двуплоскостно балансиране, за да се отстрани компонентът на двойката.

Как работи методът за определяне на коефициента на влияние за две равнини?

Устройството закрепва сензори в двете позиции на лагера и измерва вектора на вибрациите (амплитуда + фаза), предизвикан последователно от всяко пробно поставяне на тежестта. С две равнини и два сензора се получават четири коефициента на влияние - два преки (в една и съща равнина) и два напречни. След това Balanset-1A решава линейна система 2×2, за да намери коригиращите маси, които едновременно да доведат двата вектора на вибрациите до нула или в рамките на определеното от ISO допустимо отклонение.

Колко измервания са необходими за работа в две равнини?

Обикновено те са четири: един базов пробег, един пробег с пробното тегло в равнина 1, един пробег с него в равнина 2 и един последен пробег за проверка след монтирането на корекционните тегла. Ако първата корекция е много близка до перфектната, работата се свършва за четири опита. При сложни ротори или неточно поставяне на пробната тежест може да се наложи втора итерация на корекцията, но това е рядкост, когато процедурата се следва правилно с Balanset-1A.

Необходимо ли е да демонтирам ротора от машината?

Не. Методът на коефициента на влияние работи в собствените лагери на ротора при работна скорост. Balanset-1A е преносим полеви уред - не е необходима машина за балансиране. Демонтажът е необходим само ако роторът не може да бъде безопасно пуснат на място с прикрепени пробни тежести или ако други дейности по поддръжката правят демонтажа неизбежен.

Към какъв клас качество на баланса трябва да се насоча за моя ротор?

Клас G6.3 по ISO 21940-11 обхваща повечето общи промишлени ротори; вентилаторите и въздуходувките обикновено се балансират до G6.3 или G2.5 по ISO 14694. Високоскоростните шпиндели и прецизното турбооборудване се насочват към G1.0 или по-фини. Нашите Калкулатор за остатъчен дисбаланс преобразува всяка маса на G-класа и ротора в допустим остатъчен дисбаланс в грамове и милиметри, разпределен в двете равнини.

Може ли нашият екип по поддръжката да извършва балансиране в две равнини с Balanset-1A?

Да. Balanset-1A е проектиран така, че екипите по поддръжката да могат да работят с него без специализирано обучение. Софтуерът му стъпка по стъпка ви води през всеки цикъл на измерване, прилага автоматично алгоритъма за коефициент на влияние и извежда корекционната маса и ъгъла за всяка равнина в прости числа. Нашият форум на общността е на разположение, ако се сблъскате с необичайна геометрия на ротора или искате да потвърдите подхода си, преди да започнете.

Научете теорията

Балансиране в две равнини Динамично балансиране Балансиране на полето Баланс на оценките за качество Остатъчен дисбаланс

Решаване на проблема с двете равнини с едно посещение - при работна скорост, без отстраняване

Balanset-1A ви превежда през пълната процедура за определяне на коефициента на влияние на две равнини: изходно ниво, изпитване на равнина 1, изпитване на равнина 2, корекция и проверка - всичко това при работна скорост, в собствените лагери на ротора. Документиран остатъчен дисбаланс съгласно ISO 21940-11, ISO 14694 и API 610. Готов за доставка.

Преглед на Balanset-1A Задайте въпрос във форума

Двупланово (динамично) балансиране