Обяснение на динамичното балансиране (балансиране в две равнини)

Определение: Какво е динамично балансиране?

Динамично балансиране е процедура за коригиране на дисбаланса в ротор чрез извършване на корекции на масата в минимум две отделни равнини по цялата си дължина. Това е най-цялостната форма на балансиране, защото едновременно разрешава и двата вида дисбаланс: статичен (или силов) дисбаланс и дисбаланс в двойкатаРотор, който е динамично балансиран, няма да има склонност да вибрира или да се „клати“ нито от тежко място, нито от люлеещо се движение, когато се върти.

Статичен срещу динамичен дисбаланс: ключовата разлика

За да се разбере динамичното балансиране, е изключително важно да се прави разлика между двете форми на дисбаланс:

• Статичен дисбаланс: Това е състояние, при което центърът на масата на ротора е изместен спрямо оста му на въртене. Действа като единична тежка точка. Това може да се коригира с една тежест в една равнина и дори може да се открие, когато роторът е в покой (статично).
• Дисбаланс в двойката: Това се случва, когато роторът има две еднакви тежки точки на противоположните си краища, разположени на 180° една от друга. Това състояние е статично балансирано (той няма да се търкулне към тежка точка, когато е в покой), но когато се върти, двете тежки точки създават сила на въртене или „двойка“, която кара ротора да се клатушка край върху край. Дисбалансът на двойката може да бъде открит *само*, когато роторът се върти, и може да бъде коригиран *само* чрез поставяне на тежести в две различни равнини, за да се създаде противоположна двойка.

Динамичен дисбаланс, най-често срещаното състояние в реалните машини, е комбинация от статичен и чифтов дисбаланс. Следователно, коригирането му изисква корекции в поне две равнини, което е същността на динамичното балансиране.

Кога е необходимо динамично балансиране?

Докато едноплоскостното (статично) балансиране е достатъчно за тесни обекти с форма на диск, динамичното балансиране е от съществено значение за повечето промишлени ротори, особено когато:

• Дължината на ротора е значителна в сравнение с диаметъра му. Общоприето правило е, че ако дължината е повече от половината на диаметъра, е необходимо динамично балансиране.
• Роторът работи с високи скорости. Ефектите от дисбаланса на двойката стават много по-сериозни с увеличаване на скоростта на въртене.
• Масата е разпределена неравномерно по дължината на ротора. Компоненти като многостъпални помпени работни колела или дълги котви на двигатели изискват двуравнинна корекция.
• Изисква се висока прецизност. За да се постигнат строги степени на качество на баланса (напр. G2.5 или по-добри), почти винаги е необходимо динамично балансиране.

Примери за ротори, които винаги изискват динамично балансиране, включват котви на двигатели, промишлени вентилатори, турбини, компресори, дълги валове и колянови валове.

Процедурата за балансиране в две равнини

Динамичното балансиране се извършва на балансираща машина или на място с помощта на преносим вибрационен анализатор. Процесът, обикновено използващ метода на коефициента на влияние, включва:

1. Първоначално изпълнение: Измерете началната вибрация (амплитуда и фаза) и на двете места на лагера.
2. Първо пробно изпълнение: Добавете известна пробна тежест към първата корекционна равнина (равнина 1) и измерете новия вибрационен отговор и на двата лагера.
3. Втори пробен период: Отстранете първата пробна тежест и добавете нова пробна тежест към втората корекционна равнина (равнина 2). Измерете отново вибрационния отговор и на двата лагера.
4. Изчисление: От тези три цикъла, балансиращият инструмент изчислява четири „коефициента на влияние“. Тези коефициенти характеризират как тежест в равнина 1 влияе върху вибрациите и на двата лагера и как тежест в равнина 2 влияе върху вибрациите и на двата лагера. Използвайки тази информация, инструментът решава набор от едновременни уравнения, за да определи точния размер и местоположение на коригиращите тежести, необходими за двете равнини, за да се елиминира първоначалният дисбаланс.
5. Корекция и проверка: Пробните тежести се отстраняват, изчислените постоянни корекционни тежести се монтират в двете равнини и се извършва последно изпитване, за да се потвърди, че вибрациите са намалени в рамките на зададения толеранс.

← Обратно към основния индекс