Разбиране на коригиращите тежести
A корекционно тегло — известна също като балансиращ товар или балансиращ елемент — е конкретната маса, добавена към или премахната от ротор за коригиране на дисбаланс дисбаланс. Цялата цел на балансиране процесът е да изчисли точното количество маса и точното ъглово положение, на което да се приложи. Корекцията винаги се извършва в предварително определена корекционна равнина, и тя работи, като създава нова центробежна сила равна по величина и противоположна по посока (180°) на силата, произведена от тежкото място на ротора’ — като я неутрализира ефективно.
1. Определение: Какво е коригираща тежест?
Коригиращата тежест се определя с две числа и едно местоположение: колко маса, при какъв ъгъл, в която равнина. Ефектът му се определя не само от масата, а от произведението на масата и радиуса — неговия момент, изразен в грам-милиметри (g·mm) — тъй като малка маса, отдалечена от оста, създава същата коригираща сила като по-голяма маса, поставена по-близо. Ето защо една и съща корекция може често да се приложи или като тежка тежест на малък радиус, или като по-лека на по-голямо разстояние — в зависимост от геометрията на ротора.
2. Методи за корекция
Съществуват две основни философии за нанасяне на корекция: добавяне на маса срещу тежкото място или отстраняване на маса от самото тежко място.
а) Добавяне на тегло
Добавянето на маса към “леката точка” — на 180° срещу измереното тежко място — е най-разпространеният подход при балансиране на място, където отстраняването на материал е често непрактично:
- Заваряване: стоманени тежести, заварени директно към ротора — много надежден, постоянен метод.
- Болтово съединение / винтово свързване: готови тежести, закрепени с болтове или винтове в резбовани отвори — разпространено решение при големи промишлени вентилатори и при ротори, проектирани със специални точки за закрепване на балансиращи тежести.
- Тежести за закрепване: специално изработени скоби, използвани за компоненти като задвижващи валове на автомобили и малки вентилатори.
- Епоксидна смола: двукомпонентна епоксидна шпакловка — универсален вариант, когато заваряването или пробиването е невъзможно.
б) Отнемане на материал
Отстраняването на маса от тежкото място е бързо и не изисква поддържане на склад с тежести, поради което преобладава при производственото балансиране:
- Пробиване: най-разпространеният метод за отстраняване — отвор с известен диаметър и дълбочина позволява отстраняването на точно определена маса. Балансиращите диаграми често преобразуват необходимата корекция в грамове в дълбочина на отвора за дадена свредла.
- Шлайфане: материалът се шлайфа от повърхността; по-малко прецизен метод в сравнение с пробиване, но ефективен.
- Фрезоване: фреза отстранява изключително точно количество материал за работа с висока прецизност.
Когато идеалният ъгъл за корекция попада там, където няма метал за добавяне или отстраняване — например между две лопатки на вентилатор — необходимата тежест се разлага на две частични тежести в най-близките фиксирани позиции. Тази техника се нарича корекция на разделителната линия която разчита на събиране на вектори.
3. Изчисляване на корекционното тегло
Съвременен балансираща машина или преносим анализатор на вибрации автоматизира изчислението. Класическата процедура е:
- Измерете началната вибрация амплитуда и фаза — това казва на уреда колко голямо е тежкото място и къде се намира то.
- Прикрепете известна пробно тегло на известен ъгъл.
- Пуснете машината отново и измерете новата амплитуда и фаза.
- Въз основа на реакцията на ротора към тази известна маса уредът извежда коефициент на влияние и след това извършва векторно изчисление, за да намери точната маса и ъгъла на окончателната корекция, необходима за намаляване на вибрацията до минимум.
Резултатът се представя в директно приложима форма, например “Добавете 15,3 g на 217°” или “Пробийте отвор 1/2 инча, 8 mm дълбочина, на 35°.”
4. Нанасяне на корекционни тежести на терен
На сглобена машина, работеща в собствените си лагери, цялата тази последователност се извършва на място с преносим двуканален уред, като например Balanset-1A. Той измерва амплитудата и фазата на 1× при всеки лагер, изчислява коефициентите на влияние от пробния ход и извежда масата и ъгъла за всяка равнина — справяйки се едновременно с еднопланово и двуравнинен корекции. Тъй като работата се извършва при работна скорост в реалната инсталация, теглото, което монтирате, отразява истинското работно състояние на ротора, включително ефектите от сглобяването и температурното натоварване, които отделна балансираща машина не може да улови.
5. Закрепване и проверка на корекцията
Коригиращото тегло е толкова добро, колкото е добро неговото закрепване. Независимо от метода, теглото трябва да остане на място за целия срок на експлоатация на ротора: маса, която се разхлабва при работна скорост, се превръща в нов и потенциално опасен източник на дисбаланс. След монтирането на корекцията, финалният ход потвърждава, че вибрацията — и следователно остатъчен дисбаланс — е паднала в рамките на избрания ISO 21940-11 клас на балансиране. Пълният протокол от балансирането документира първоначалния дисбаланс, използваното пробно тегло и крайното коригиращо тегло, монтирано в всяка равнина, предоставяйки проследяема документация за извършената работа.
