Разбиране на балансирането на полето (балансиране на място)

Определение: Какво е балансиране на полето?

Балансиране на полето, известен също като балансиране на място, е процес на коригиране на дисбаланса на ротор, докато той работи в собствените си лагери и опорна конструкция, при или близо до нормалната си работна скорост. За разлика от балансирането в цеха, където роторът се отстранява и се поставя на специализирана балансираща машина, балансирането на място се извършва на напълно сглобена машина.

Процесът обикновено включва използването на преносим вибрационен анализатор за измерване на амплитудата и фазата на вибрацията 1X (скорост на движение), прикрепване на пробна тежест с известна маса, повторно измерване на новия вибрационен отговор и след това използване на тази информация за изчисляване на необходимата коригираща тежест и нейното ъглово разположение.

Защо е необходимо балансиране на полето?

Въпреки че балансирането в цеха е много прецизно, то не може да отчете всички фактори, които влияят върху баланса на машината в нейната работна среда. Балансирането на място е необходимо, когато дисбалансът е причинен или може да бъде коригиран само чрез отчитане на целия машинен възел. Често срещани причини включват:

• Дисбаланс на сглобката: Крайният дисбаланс на машината е сумата от дисбаланса на всички нейни въртящи се компоненти (напр. работно колело, вал, съединител, ролка). Балансирането на полето коригира дисбаланса на целия възел едновременно.
• Оперативни ефекти: Дисбалансът може да бъде причинен от фактори, които се появяват само при нормални работни условия, като например термично деформиране на ротора, аеродинамични сили или хидравлични сили. Те не могат да бъдат възпроизведени на машина за балансиране в цех.
• Натрупване или износване на материал: При машини като вентилатори, компресори и центрофуги, неравномерното натрупване на продукт или неравномерното износване може да причини дисбаланс с течение на времето. Балансирането на място е единственият практичен начин за коригиране на това без пълен ремонт.
• Непрактичност на премахването: За много големи машини, като например големи промишлени вентилатори или турбогенератори, демонтирането на ротора за балансиране в цеха е изключително скъпо и отнема време. Балансирането на място е много по-икономично и бързо решение.

Процесът на балансиране на полето (метод на коефициента на влияние)

Най-разпространеният метод за балансиране на полето е метод на коефициента на влияние, който следва логичен, стъпка по стъпка процес:

1. Първоначално изпълнение: Машината работи с нормалната си работна скорост и началната амплитуда и фаза на вибрациите 1X („векторът на дисбаланса“) се измерват и записват.
2. Пробно поставяне на тежести: Машината се спира и пробна тежест с известна маса се закрепва здраво към ротора в известно ъглово положение.
3. Пробен период: Машината се пуска отново със същата скорост. Новата амплитуда и фаза на вибрациите („векторът на реакция“) се измерват и записват.
4. Изчисление: Промяната във вектора на вибрациите, причинена от пробната тежест, се използва за изчисляване на „коефициент на влияние“. Този коефициент описва с колко се променя вибрацията в точката на измерване при дадена степен на дисбаланс в мястото на корекция. След това анализаторът използва този коефициент и началния вектор на дисбаланс, за да изчисли точната маса и ъгъл на необходимата корекционна тежест.
5. Поставяне на корекционна тежест: Машината се спира, пробната тежест се отстранява и изчислената крайна корекционна тежест се закрепва трайно под зададения ъгъл.
6. Изпълнение на проверка: Машината се пуска за последен път, за да се провери дали вибрациите са намалени до приемливо ниво, съгласно стандартите като ISO 20816-1.

Ключови съображения и предпазни мерки

Балансирането на полето изисква умения и внимателно планиране. Както е посочено в стандарти като ISO 21940-13, безопасността е от първостепенно значение.

• Безопасност: Пробните и корекционните тежести трябва да бъдат здраво закрепени, за да издържат на центробежните сили при работна скорост. Достъпът до машината трябва да бъде контролиран по време на работа.
• Предварителни изисквания: Преди да се опитате да балансирате, проверете други потенциални причини за висока 1X вибрация, като например несъответствие, резонанс или хлабавост, трябва да се изключат.
• Инструментация: Процесът изисква вибрационен анализатор, способен да измерва амплитуда и фаза, както и сензор за фазова референтна стойност (тахометър).

← Обратно към основния индекс