Разбиране на балансирането в една равнина
Определение: Какво е балансиране в една равнина?
Балансиране в една равнина е балансиране процедура, при която дисбалансът на ротора се коригира чрез добавяне или премахване на маса само в една радиална равнина, перпендикулярна на оста на въртене. Този метод е подходящ, когато дисбалансът е предимно статичен в природата - което означава, че центърът на масата на ротора е изместен спрямо оста на въртене, но няма значителна двойка или момент, който да кара ротора да се клатушка.
Балансирането в една равнина е най-простият и икономичен метод за балансиране, изискващ само една... корекционна равнина и обикновено само един пробно тегло бягайте, за да завършите.
Кога да се използва балансиране в една равнина
Едноплоскостното балансиране е подходящо за специфични видове ротори и работни условия:
1. Дискови ротори
Ротори, чиято аксиална дължина (дебелина) е малка в сравнение с диаметъра, са идеални кандидати. Те често се наричат “тесни” или “тънки” ротори. Примери за това са:
- Шлифовъчни дискове
- Ножове за циркулярни триони
- Едностъпални вентилаторни или вентилаторни колела
- Маховиците
- Ротори на дискови спирачки
- Единични макари
2. Твърди ротори, работещи под първата критична скорост
За твърди ротори които работят доста под първоначалните си критична скорост, балансирането в една равнина може да е достатъчно, дори ако роторът има известна аксиална дължина. Ключовото е, че роторът не претърпява значително огъване или деформация по време на работа.
3. Когато е известно, че дисбалансът е статичен
Ако състоянието на дисбаланс е причинено от един локализиран източник – като например натрупване на материал, липсваща лопатка на вентилатор или ексцентричен монтаж – и измерванията на вибрациите показват предимно синфазно движение във всички позиции на лагерите, е подходящо балансиране в една равнина.
Процедурата за балансиране в една равнина
Процедурата следва ясен, систематичен подход, използващ метода на коефициента на влияние:
Стъпка 1: Първоначално измерване
При работещ ротор с нормална скорост, измерете и запишете началния вектор на вибрациите (амплитуда и фаза) на едно или повече места на лагерите. Това представлява вибрацията, причинена от първоначалната вибрация. дисбаланс.
Стъпка 2: Прикрепете пробна тежест
Спрете машината и прикрепете познато пробно тегло в удобно ъглово положение (обикновено 0°) върху избраната корекционна равнина. Пробната тежест трябва да е с достатъчна величина, за да предизвика забележима промяна във вибрациите – обикновено 25-50% от началното ниво на вибрации.
Стъпка 3: Пробно изпълнение
Рестартирайте машината и измерете новия вектор на вибрациите на същото(ите) място(а). Това измерване представлява комбинирания ефект от първоначалния дисбаланс плюс пробната тежест.
Стъпка 4: Изчислете корекционното тегло
Балансиращият инструмент изпълнява събиране на вектори и изчислява коефициент на влияние. След това изчислява точната маса и ъгловото местоположение на постоянното корекционно тегло което ще намали вибрациите.
Стъпка 5: Инсталирайте корекцията и проверете
Отстранете пробната тежест, монтирайте изчислената коригираща тежест за постоянно (чрез добавяне или премахване на маса на посоченото място) и пуснете машината, за да проверите дали вибрациите са намалени до приемливо ниво. Ако е необходимо, може да се извърши балансиране за фина настройка на резултата.
Предимства на балансирането в една равнина
- Простота: Изисква само една корекционна равнина, което улеснява внедряването и разбирането.
- Скорост: Процедурата обикновено изисква само два или три цикъла (първоначален, пробен и верификационен), което спестява време и намалява времето на престой на машината.
- Рентабилно: По-малко измервания и по-прости изчисления означават по-ниски разходи за труд и по-евтино балансиращо оборудване.
- Достъпност: Много места на ротора могат да бъдат достъпни за добавяне на коригиращи тежести, което осигурява гъвкавост при поставянето им.
Ограничения и кога да не се използва балансиране в една равнина
Балансирането в една равнина има важни ограничения, които трябва да се разберат:
1. Не може да се коригира дисбалансът в двойката
Ако роторът има значително дисбаланс в двойката— когато съществуват сили на дисбаланс в противоположните краища на ротора, но в противоположни ъглови положения — балансирането в една равнина няма да бъде ефективно. Това условие изисква динамично балансиране с корекции в поне две равнини.
2. Не е подходящ за дълги ротори
Ротори със съотношение дължина към диаметър, по-голямо от приблизително 0,5 към 1,0, обикновено изискват двуравнинно балансиране. Примери за това са котви на двигатели, валове на помпи и дълги ротори на вентилатори.
3. Може да не намали вибрациите на всички лагери
Едноплоскостна корекция, оптимизирана за едно местоположение на лагера, може да не намали адекватно вибрациите на други места на лагера, особено ако роторът е дълъг или работи близо до критична скорост.
4. Неефективно за гъвкави ротори
Роторите, работещи над първата си критична скорост, се огъват и изискват техники за многоплоскостно балансиране, които отчитат формите на ротора.
Връзка със статичното балансиране
Балансирането в една равнина е тясно свързано с статично балансиране. Всъщност, едноплоскостното балансиране, извършвано на въртяща се машина, е по същество динамично измерване на статичен дисбаланс. Статичното балансиране може да се извърши с ротор в покой (върху ножови ръбове или ролки), докато едноплоскостното балансиране се извършва с въртящ се ротор, което позволява по-точно измерване при реални работни условия.
Типични приложения и индустрии
Едноплоскостното балансиране се използва широко в много индустрии за подходящи типове ротори:
- Дървообработване и металообработване: Дискове за циркулярни триони, шлифовъчни дискове, режещи дискове
- ОВК: Едностъпални центробежни вентилатори и компресори
- Селскостопанска техника: Компоненти за комбайн, единични шайби
- Автомобилна индустрия: Маховици, спирачни дискове, единични ролки
- Работа с материали: Конвейерни ролки, направляващи ролки
За тези приложения, балансирането в една равнина осигурява оптимален баланс между ефективност, простота и цена, което го прави фундаментална техника в областта на балансирането на роторите.